JP7137331B2 - エンジン制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン制御装置に関する。

特許文献１には、エンジン回転数を所定時間だけ、第一上限回転数よりも大きな第二上限回転数まで高くすることが可能な技術について開示がある。ここで、第一上限回転数は、エンジン損傷を防止する回転数であり、第二上限回転数は、所定時間だけ運転するのであればエンジン損傷に至らない回転数である。

特許第２８０３０８５号公報

ところで、自動車のエンジンの耐久性能は走行距離や使用状況に応じて変化する。しかし、特許文献１では、それらについては考慮されておらず、上限回転数でエンジンを駆動可能な駆動許可時間が好適とならない場合が生じ得る。

そこで、本発明は、上限回転数でエンジンを駆動可能な駆動許可時間を好適に設定することが可能なエンジン制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のエンジン制御装置は、車両が走行した積算走行距離を導出する積算走行距離導出部と、第一上限回転数と、前記第一上限回転数よりも大きな第二上限回転数との間でエンジンを駆動させた積算駆動時間を導出する積算駆動時間導出部と、前記積算走行距離が保証距離に近づくほど、および、前記積算駆動時間が０に近いほど、前記第一上限回転数と前記第二上限回転数との間で連続して前記エンジンを駆動可能な連続駆動可能時間を大きくするように変更する連続駆動可能時間導出部と、前記連続駆動可能時間内において、前記第一上限回転数と前記第二上限回転数との間で前記エンジンを駆動可能に制御するエンジン回転数制御部と、を備える。

前記連続駆動可能時間導出部は、前記第一上限回転数と前記第二上限回転数との間で前記エンジンを駆動可能な駆動許可時間をＴｍａｘとし、前記積算駆動時間をＴｎとし、前記車両の保証距離をＬｏとし、前記積算走行距離をＬｎとし、前記連続駆動可能時間をｔｎとしたとき、

なる式に基づいて、前記連続駆動可能時間を導出してもよい。

前記連続駆動可能時間を表示部に表示させる表示制御部をさらに備えてもよい。

本発明によれば、上限回転数でエンジンを駆動可能な駆動許可時間を好適に設定することができる。

車両が備えるエンジン制御装置の構成を示す概略図である。 本実施形態の連続駆動可能時間導出部により導出される連続駆動可能時間の一例を示す図である。 ＥＣＵによるエンジン制御処理のフローチャートを示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、車両１が備えるエンジン制御装置２の構成を示す概略図である。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。

図１に示すように、エンジン制御装置２は、エンジン３およびＥＣＵ４（Engine Control Unit）が設けられており、ＥＣＵ４によってエンジン３全体が駆動制御される。エンジン３は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程が１回のサイクルとして繰り返し行われる４ストロークエンジンである。

エンジン３は、シリンダブロック１０と、シリンダブロック１０と一体形成されたクランクケース１２と、シリンダブロック１０に連結されたシリンダヘッド１４とが設けられている。

シリンダブロック１０には、複数のシリンダ１６が形成されており、シリンダ１６には、ピストン１８が摺動自在にコネクティングロッド２０に支持される。そして、シリンダヘッド１４と、シリンダ１６と、ピストン１８の冠面とによって囲まれた空間が燃焼室２２として形成される。ピストン１８には、ガスケット、ピストンリングやオイルリングが設けられている。

また、エンジン３には、クランクケース１２によってクランク室２４が形成されており、クランク室２４内にクランクシャフト２６が回転自在に支持される。クランクシャフト２６には、コネクティングロッド２０を介してピストン１８が連結される。

シリンダヘッド１４には、吸気ポート２８および排気ポート３０が燃焼室２２に連通するように形成される。

吸気ポート２８には、インテークマニホールド３２を含む吸気流路３４が接続される。吸気ポート２８は、インテークマニホールド３２に臨む吸気の上流側に１つの開口が形成されるとともに、燃焼室２２に臨む下流側に２つの開口が形成されており、上流から下流に向かう途中で流路が２つに分岐される。

吸気ポート２８と燃焼室２２との間には、吸気バルブ３６の先端（傘）が位置している。吸気バルブ３６の末端には、ロッカーアーム３８を介して、吸気用カムシャフト４０に固定されたカム４０ａが当接されている。吸気バルブ３６は、吸気用カムシャフト４０の回転に伴って、吸気ポート２８を燃焼室２２に対して開閉する。

排気ポート３０には、エキゾーストマニホールド４４を含む排気流路４６が接続される。排気ポート３０は、燃焼室２２に臨む排気の上流側に２つの開口が形成されるとともに、エキゾーストマニホールド４４に臨む下流側に１つの開口が形成されており、上流から下流に向かう途中で流路が１つに統合される。

排気ポート３０と燃焼室２２との間には、排気バルブ４８の先端（傘）が位置している。排気バルブ４８の末端には、ロッカーアーム５０を介して、排気用カムシャフト５２に固定されたカム５２ａが当接されている。排気バルブ４８は、排気用カムシャフト５２の回転に伴って、排気ポート３０を燃焼室２２に対して開閉する。

また、シリンダヘッド１４には、先端が燃焼室２２内に位置するようにインジェクタ５４および点火プラグ５６が設けられており、吸気ポート２８を介して燃焼室２２に流入した空気に対してインジェクタ５４から燃料が噴射される。そして、空気と燃料との混合気が、所定のタイミングで点火プラグ５６に点火されて燃焼する。かかる燃焼により、ピストン１８がシリンダ１６内で往復運動を行い、その往復運動が、コネクティングロッド２０を通じてクランクシャフト２６の回転運動に変換される。

吸気流路３４には、上流側から順に、エアクリーナ５８、スロットルバルブ６０が設けられている。エアクリーナ５８は、外気から吸入された空気に混合する異物を除去する。スロットルバルブ６０は、アクセル（不図示）の開度に応じてアクチュエータ６２により開閉駆動され、燃焼室２２へ送出する空気量を調節する。

排気流路４６内には、触媒６４が設けられる。触媒６４は、例えば、三元触媒（Three-Way Catalyst）であって、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を含んで構成され、燃焼室２２から排出された排出ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する。

また、エンジン制御装置２には、アクセル開度センサ７２、クランク角センサ７４、エアフローメータ７６、インストルメントパネル（表示部）７８が設けられる。アクセル開度センサ７２は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。クランク角センサ７４は、クランクシャフト２６近傍に設けられており、クランクシャフト２６が所定角度回転する毎にパルス信号を出力する。エアフローメータ７６は、吸気流路３４内におけるスロットルバルブ６０の下流に設けられており、吸気流路３４内の状態、すなわち、スロットルバルブ６０を通過し燃焼室２２へ供給される吸気量（空気量）を検出する。インストルメントパネル７８は、走行速度やエンジン回転数等の計器類を備える。また、インストルメントパネル７８は、計器類だけでなく、走行に関する各種情報を表示する表示装置を備える。

ＥＣＵ４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなり、エンジン３を統括制御する。本実施形態では、ＥＣＵ４は、エンジン制御処理を実行する際、取得部１００、目標値導出部（エンジン回転数制御部）１０２、決定部１０４、駆動制御部１０６、積算走行距離導出部１０８、積算駆動時間導出部１１０、連続駆動可能時間導出部１１２、表示制御部１１４として機能する。

取得部１００は、アクセル開度センサ７２、クランク角センサ７４、エアフローメータ７６から出力される信号を取得する。

目標値導出部１０２は、クランク角センサから７４から送信されるパルス信号に基づいて、エンジン回転数を導出する。そして、目標値導出部１０２は、アクセル開度センサ７２から送信されるアクセル踏込み量信号（エンジン負荷）、および、導出したエンジン回転数に基づき、不図示のメモリに予め記憶されたマップを参照してエンジン３の目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。

また、決定部１０４は、目標値導出部１０２により導出された目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、各シリンダ１６に供給する目標空気量を決定し、決定した目標空気量に基づいて、目標スロットル開度を決定する。

そして、駆動制御部１０６は、決定部１０４により決定された目標スロットル開度でスロットルバルブ６０が開口するようにアクチュエータ６２を駆動させる。

また、決定部１０４は、決定した目標空気量に基づいて、例えば理論空燃比（λ＝１）となる燃料量を目標噴射量として決定し、決定した目標噴射量の燃料をインジェクタ５４から噴射させるために、インジェクタ５４の目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。そして、駆動制御部１０６は、決定部１０４により決定された目標噴射時期および目標噴射期間でインジェクタ５４を駆動し、インジェクタ５４から目標噴射量の燃料を噴射させる。

また、決定部１０４は、目標値導出部１０２により導出された目標エンジン回転数、および、クランク角センサ７４によって検出されるパルス信号に基づいて、点火プラグ５６の目標点火時期を決定する。そして、駆動制御部１０６は、決定部１０４により決定された目標点火時期で点火プラグ５６を点火させる。

ところで、車両１には、車両１の走行性能が保証される走行距離（以下、保証距離Ｌ０という）が設定されている。また、エンジン３の損傷を回避するため、目標値導出部１０２は、保証距離Ｌ０に応じて実験（例えば、耐久試験等）で求められる値（以下、第一上限回転数Ｒｘという）にエンジン回転数を制限（制御）する。したがって、目標値導出部１０２は、通常、第一上限回転数Ｒｘ以下となる目標エンジン回転数を導出する。

しかし、エンジン回転数が第一上限回転数Ｒｘを上回ったとしても、ある決められたエンジン回転数（以下、第二上限回転数Ｒｙという）、および、時間（以下、駆動許可時間Ｔｍａｘという）以下で運転するのであれば、エンジン損傷まで至らない。ここで、第二上限回転数Ｒｙおよび駆動許可時間Ｔｍａｘは、第一上限回転数Ｒｘと同様に、実験（例えば、耐久試験等）により求められる値である。また、駆動許可時間Ｔｍａｘとは、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間でエンジン３を駆動可能な時間である。駆動許可時間Ｔｍａｘの間、第一上限回転数Ｒｘから第二上限回転数Ｒｙまでの高回転領域を使用できれば、利用者は、エンジン損傷を招くことなく自由度の高い走行を行うことができる。利用者は、第一上限回転数Ｒｘから第二上限回転数Ｒｙまでの高回転領域を使用することで、例えば、サーキットなどでスポーツ走行を行う場合に有利である。

そこで、本実施形態の目標値導出部１０２は、第一上限回転数Ｒｘよりも大きな第二上限回転数Ｒｙまでの目標エンジン回転数を導出可能とする。目標値導出部１０２は、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間でエンジン３が駆動した合計時間（以下、積算駆動時間Ｔｎという）が駆動許可時間Ｔｍａｘに達するまで、第二上限回転数Ｒｙまでの目標エンジン回転数を導出可能である。ここで、従来は、駆動許可時間Ｔｍａｘを一定の駆動可能な時間（以下、連続駆動可能時間ｔｎという）に区切って使用していた。

連続駆動可能時間ｔｎを一定時間に設定すると、車両１の総走行距離（以下、積算走行距離Ｌｎという）が保証距離Ｌ０に達するとき、利用者の使用状況によっては、駆動許可時間Ｔｍａｘを有効活用できない場合がある。例えば、利用者は、車両１の積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０目前の所定距離に到達するまで、第一上限回転数Ｒｘから第二上限回転数Ｒｙまでの高回転領域を全く使用しなかったとする。その後、利用者は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０に到達するまでの間、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間の高回転領域を使用し続けたとする。このとき、連続駆動可能時間ｔｎが一定時間に設定されていると、所定時間ごとにエンジン回転数が第一上限回転数Ｒｘに制限されてしまう。そのため、利用者は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０に達したとき、駆動許可時間Ｔｍａｘを全て使用することができず、駆動許可時間Ｔｍａｘが余ってしまうことになる。つまり、連続駆動可能時間ｔｎを一定時間としてしまうと、利用者は、駆動許可時間Ｔｍａｘを有効活用できない場合がある。

また、車両１の積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０以上である場合、エンジン回転数を第一上限回転数Ｒｘより高くしてしまうと、エンジン３が損傷するおそれがある。そのため、車両１の積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０以上である場合、エンジン回転数を第一上限回転数Ｒｘ以下に制限する必要がある。

そこで、本実施形態のエンジン制御装置２は、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間でエンジン３を駆動可能な最大限の駆動許可時間Ｔｍａｘを好適に設定し、有効活用することを目的とする。本実施形態のエンジン制御装置２は、積算走行距離導出部１０８と、積算駆動時間導出部１１０と、連続駆動可能時間導出部１１２と、表示制御部１１４と、を有する。

積算走行距離導出部１０８は、車両１が走行した走行距離の合計値である積算走行距離Ｌｎを導出する。積算駆動時間導出部１１０は、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間でエンジン３を駆動させた積算駆動時間Ｔｎを導出する。ここで、積算駆動時間Ｔｎとは、現在の積算走行距離Ｌｎにおける、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間の領域でエンジン３を駆動させた合計時間のことである。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎと積算駆動時間Ｔｎとに応じて、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間で連続してエンジン３を駆動可能な連続駆動可能時間ｔｎを導出する。表示制御部１１４は、インストルメントパネル７８の表示を制御し、例えば、連続駆動可能時間ｔｎをインストルメントパネル７８に表示させる。以下、本実施形態のエンジン制御装置２の具体的な動作について説明する。

まず、連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離導出部１０８により導出された積算走行距離Ｌｎを取得する。そして、連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが所定距離（以下、使用開始距離Ｌｓという）以上であるか否か判定する。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ未満である場合、ループ回数ｎを０（ｎ＝０）に設定し、連続駆動可能時間ｔｎを０（ｔｎ＝０）に設定する。

また、目標値導出部１０２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ未満である場合、すなわち、連続駆動可能時間ｔｎの値が０である場合、目標エンジン回転数の上限値を第一上限回転数Ｒｘに設定する。換言すれば、目標値導出部１０２は、連続駆動可能時間ｔｎの値が０である場合、目標エンジン回転数の上限値を、第二上限回転数Ｒｙから第一上限回転数Ｒｘに変更（制限）する。

このように、目標値導出部１０２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ未満（すなわち、連続駆動可能時間ｔｎの値が０）である場合、エンジン３の回転数を第一上限回転数Ｒｘ以下に制限する。換言すれば、目標値導出部１０２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ未満（すなわち、連続駆動可能時間ｔｎが０）である場合、第一上限回転数Ｒｘから第二上限回転数Ｒｙまでの高回転領域の使用を禁止する。これは、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ未満である間は、エンジン３の慣らし運転期間中であり、この期間中に第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間の高回転領域でエンジン３を駆動させると、エンジン３の損傷を招くおそれがあるからである。

一方、目標値導出部１０２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ以上（後述する連続駆動可能時間ｔｎの値が０以外）である場合、目標エンジン回転数の上限値を、連続駆動可能時間ｔｎの間だけ第二上限回転数Ｒｙに設定する。換言すれば、目標値導出部１０２は、連続駆動可能時間ｔｎの値が０以外である場合、エンジン３の回転数を第二上限回転数Ｒｙ以下に制限する。つまり、目標値導出部１０２は、連続駆動可能時間ｔｎが０以外である場合、第一上限回転数Ｒｘから第二上限回転数Ｒｙまでの高回転領域の使用を許可する。目標値導出部１０２は、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間で目標エンジン回転数を設定することで、エンジン３を第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙと間の回転数で駆動させることができる。このように、目標値導出部１０２は、連続駆動可能時間ｔｎ内において、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間でエンジン３を駆動可能に制御するエンジン回転数制御部として機能する。

上述したように、目標値導出部１０２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ以上である場合、目標エンジン回転数の上限値を、第二上限回転数Ｒｙに設定する。また、連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ以上である場合、目標値導出部１０２により導出された目標エンジン回転数の値が、第一上限回転数Ｒｘより大きく第二上限回転数Ｒｙ以下であるか否か判定する。連続駆動可能時間導出部１１２は、目標エンジン回転数が第一上限回転数Ｒｘより大きく第二上限回転数Ｒｙ以下である場合、ループ回数ｎを１加算（インクリメント）する。すなわち、連続駆動可能時間導出部１１２は、目標エンジン回転数が第一上限回転数Ｒｘを超える毎に、ループ回数ｎを１加算（インクリメント）する。連続駆動可能時間導出部１１２は、ループ回数ｎの値を、不図示のメモリに記憶させる。

つぎに、連続駆動可能時間導出部１１２は、ループ回数ｎを参照し、連続駆動可能時間ｔｎを導出する。ここで、連続駆動可能時間ｔｎとは、現在の積算走行距離Ｌｎにおける、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間の高回転領域でエンジン３を駆動可能な一回あたりの運転継続許可時間のことである。連続駆動可能時間導出部１１２は、ループ回数ｎが１である場合、連続駆動可能時間ｔｎを予め設定された時間（以下、所定時間ｔｓという）に設定する。一方、連続駆動可能時間導出部１１２は、ループ回数ｎが２以上（ｎ≧２）である場合、下記式１に基づいて連続駆動可能時間ｔｎを導出し、導出した値を設定する。なお、連続駆動可能時間導出部１１２は、所定時間、あるいは、所定距離ごとに下記式１による連続駆動可能時間ｔｎの導出を行うようにしてもよい。

・・・ （式１）

目標値導出部１０２は、連続駆動可能時間ｔｎが０以外（すなわち、所定時間ｔｓや上記式１により導出された値）である場合、目標エンジン回転数の上限値を、連続駆動可能時間ｔｎの間だけ第二上限回転数Ｒｙに設定する。

連続駆動可能時間ｔｎ経過後、積算駆動時間導出部１１０は、連続駆動可能時間ｔｎのうち、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間でエンジン３が駆動した駆動時間を導出する。積算駆動時間導出部１１０は、導出した駆動時間を、不図示のメモリに記憶させる。ここで、積算駆動時間導出部１１０は、駆動時間を導出する際、不図示のメモリに記憶された駆動時間を読み出す。積算駆動時間導出部１１０は、不図示のメモリに駆動時間が記憶されていない場合、導出した駆動時間（積算駆動時間Ｔｎ）をそのまま不図示のメモリに記憶させる。また、積算駆動時間導出部１１０は、不図示のメモリに駆動時間が記憶されている場合、不図示のメモリに記憶された駆動時間と、導出した駆動時間とを加算した合計駆動時間（積算駆動時間Ｔｎ）を導出する。積算駆動時間導出部１１０は、導出した合計駆動時間を、不図示のメモリに上書き保存させる。

連続駆動可能時間導出部１１２は、積算駆動時間導出部１１０により導出された積算駆動時間Ｔｎ、および、積算走行距離導出部１０８により導出された積算走行距離Ｌｎを取得する。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算駆動時間Ｔｎが駆動許可時間Ｔｍａｘ以上であるか否か判定する。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算駆動時間Ｔｎが駆動許可時間Ｔｍａｘ以上である場合、連続駆動可能時間ｔｎを０（ｔｎ＝０）に設定する。これは、駆動許可時間Ｔｍａｘを超えて、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間の高回転領域でエンジン３を駆動させると、エンジン３の損傷を招くおそれがあるからである。

また、連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０以上であるか否か判定する。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０以上である場合、連続駆動可能時間ｔｎを０（ｔｎ＝０）に設定する。これは、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０を超えた状態で、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間の高回転領域でエンジン３を駆動させると、エンジン３の損傷を招くおそれがあるからである。

目標値導出部１０２は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０以上、または、積算駆動時間Ｔｎが駆動許可時間Ｔｍａｘ以上（すなわち、連続駆動可能時間ｔｎの値が０）である場合、エンジン３の回転数を第一上限回転数Ｒｘ以下に制限する。換言すれば、目標値導出部１０２は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０以上、または、積算駆動時間Ｔｎが駆動許可時間Ｔｍａｘ以上である場合、第一上限回転数Ｒｘから第二上限回転数Ｒｙまでの高回転領域の使用を禁止する。

以上のように、本実施形態によれば、連続駆動可能時間導出部１１２は、上記式１に基づいて連続駆動可能時間ｔｎを導出する。連続駆動可能時間ｔｎの値は、積算走行距離Ｌｎと積算駆動時間Ｔｎとに応じて変更される。例えば、連続駆動可能時間ｔｎの値は、上記式１から理解できるように、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０に近づくにつれ大きく設定される。また、連続駆動可能時間ｔｎの値は、上記式１から理解できるように、積算駆動時間Ｔｎが０に近いほど（すなわち、エンジン３の損傷が少ないほど）大きく設定される。このように、連続駆動可能時間導出部１１２は、上記式１に基づいて連続駆動可能時間ｔｎを導出することで、保証距離Ｌ０、および、利用者の使用状況（エンジン負荷）に応じた連続駆動可能時間ｔｎを好適に導出することができる。これにより、利用者は、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間の高回転領域を使用しないほど、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０に近づくにつれ、予め設定された所定時間ｔｓよりも長い時間、高回転領域を利用可能となる。そのため、利用者は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０に達するまでの間に、すべての駆動許可時間Ｔｍａｘを利用することが容易になる。その結果、利用者は、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間の高回転領域を利用可能な駆動許可時間Ｔｍａｘを有効活用することができる。

図２は、本実施形態の連続駆動可能時間導出部１１２により導出される連続駆動可能時間ｔｎの一例を示す図である。図２（ａ）は、車両１のエンジン負荷ＥＬと車両１の積算走行距離Ｌｎとの関係を表す。縦軸に車両１のエンジン負荷ＥＬを表し、横軸に車両１の積算走行距離Ｌｎを表す。図２（ｂ）は、連続駆動可能時間ｔｎ内で利用者が第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間の高回転領域を使用した駆動時間Ｄｔと車両１の積算走行距離Ｌｎとの関係を表す。縦軸に駆動時間Ｄｔを表し、横軸に積算走行距離Ｌｎを表す。図２（ａ）に示すように、積算走行距離Ｌｎに応じてエンジン負荷ＥＬも大きくなる。ここで、エンジン負荷ＥＬ２は、車両１の積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０に到達するまでに使用可能なエンジン負荷の上限値である。例えば、エンジン負荷ＥＬ２は、利用者が高回転領域において駆動許可時間Ｔｍａｘを全て使用した場合におけるエンジン負荷である。対して、エンジン負荷ＥＬ１は、連続駆動可能時間ｔｎを一定時間に設定した場合において利用者が駆動許可時間Ｔｍａｘを全て使用できなかった場合におけるエンジン負荷である。図２（ｂ）に示す二点鎖線（駆動時間Ｄｔ１）は、利用者の高回転領域の使用例Ａを表す。図２（ｂ）に示す実線（駆動時間Ｄｔ０、Ｄｔ２）は、利用者の高回転領域の使用例Ｂを表す。使用例Ａでは、利用者は、使用開始距離Ｌｓから保証距離Ｌ０に至るまで、駆動時間Ｄｔ１をコンスタントに使用している。一方、使用例Ｂでは、利用者は、使用開始距離Ｌｓから保証距離Ｌ０までの間の使用開始距離Ｌｓ側において、駆動時間Ｄｔ１よりも少ない駆動時間Ｄｔ０を使用している。上述したように、連続駆動可能時間ｔｎの値は、積算駆動時間Ｔｎが０に近いほど（すなわち、エンジン３の損傷が少ないほど）大きく設定される。そのため、利用者は、使用例Ｂの使用開始距離Ｌｓから保証距離Ｌ０までの間の保証距離Ｌ０側において、使用例Ａの駆動時間Ｄｔ１よりも長い駆動時間Ｄｔ２を使用することができるようになる。

ここで、連続駆動可能時間ｔｎを図２（ｂ）に示す駆動時間Ｄｔ１（一定時間）に設定した場合、利用者は、使用開始距離Ｌｓから保証距離Ｌ０に至るまで、駆動時間Ｄｔ１を定期的に使用なければ、駆動許可時間Ｔｍａｘを全て使用することができない。したがって、保証距離Ｌ０目前の所定距離に到達するまで利用者が高回転領域（駆動時間Ｄｔ１）をほとんど使用しなかった場合、駆動許可時間Ｔｍａｘを全て使用することができず、駆動許可時間Ｔｍａｘが余ってしまう。この場合、車両１のエンジン負荷ＥＬは、図２（ａ）に示すエンジン負荷ＥＬ２まで到達することはなく、図２（ａ）に示すエンジン負荷ＥＬ１までしか到達することができない。つまり、利用者は、車両１の使用状況に応じて、エンジン負荷ＥＬ１からエンジン負荷ＥＬ２までのエンジン負荷領域を利用することができない場合がある。この場合、利用者は、車両１に搭載されるエンジン３を有効活用することができずに、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０に到達することとなる。

対して、連続駆動可能時間ｔｎを上記式１に基づいて導出した場合、利用者は、車両１の使用状況に応じて、例えば、図２（ｂ）に示す駆動時間Ｄｔ２のように駆動時間Ｄｔ１（一定時間）よりも大きな駆動時間を使用することができる。したがって、保証距離Ｌ０目前の所定距離に到達するまで利用者が高回転領域（駆動時間Ｄｔ０）をほとんど使用しなかった場合でも、保証距離Ｌ０に到達するまでに駆動許可時間Ｔｍａｘを全て使用することが容易になる。この場合、車両１のエンジン負荷ＥＬは、図２（ａ）に示すエンジン負荷ＥＬ１よりも大きなエンジン負荷ＥＬ２まで到達することが容易になる。つまり、利用者は、車両１の使用状況に応じて、エンジン負荷ＥＬ１からエンジン負荷ＥＬ２までのエンジン負荷領域を容易に利用することができる。この場合、利用者は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０に到達するまでに、車両１に搭載されるエンジン３を有効活用することができる。

表示制御部１１４は、連続駆動可能時間ｔｎをインストルメントパネル７８に表示させる。そのため、利用者は、インストルメントパネル７８を視認することで連続駆動可能時間ｔｎを確認することができる。利用者は、例えば、サーキットなどのスポーツ走行を行う予定がある場合、現時点での連続駆動可能時間ｔｎを確認することで、通常運転時における高回転運転を抑制する（駆動時間Ｄｔ１よりも少ない駆動時間Ｄｔ０）ことができる。利用者は、通常運転時に高回転運転を抑制した分、サーキット等でより長い連続駆動可能時間ｔｎ（駆動時間Ｄｔ１よりも長い駆動時間Ｄｔ２）を利用することができる。

図３は、ＥＣＵ４によるエンジン制御処理のフローチャートを示す図である。

まず、連続駆動可能時間導出部１１２は、ループ回数ｎを０（ｎ＝０）に設定する（ステップＳ１０２）。連続駆動可能時間導出部１１２は、連続駆動可能時間ｔｎを０（ｔｎ＝０）に設定する（ステップＳ１０４）。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ以上であるか否か判定する（ステップＳ１０６）。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ未満である場合（ステップＳ１０６においてＮＯ）、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２～１０６の処理を繰り返す。

連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが使用開始距離Ｌｓ以上である場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、目標エンジン回転数の値が、第一上限回転数Ｒｘより大きく第二上限回転数Ｒｙ以下であるか否か判定する（ステップＳ１０８）。連続駆動可能時間導出部１１２は、目標エンジン回転数が第一上限回転数Ｒｘ以下である場合（ステップＳ１０８においてＮＯ）、ステップＳ１０８の処理を繰り返す。連続駆動可能時間導出部１１２は、目標エンジン回転数が第一上限回転数Ｒｘより大きく第二上限回転数Ｒｙ以下である場合（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、ループ回数ｎを１加算（インクリメント）する（ステップＳ１１０）。

連続駆動可能時間導出部１１２は、ループ回数ｎが２以上であるか否か判定する（ステップＳ１１２）。連続駆動可能時間導出部１１２は、ループ回数ｎが１である場合（ステップＳ１１２においてＮＯ）、連続駆動可能時間ｔｎを予め設定された所定時間ｔｓに設定する（ステップＳ１２４）。一方、連続駆動可能時間導出部１１２は、ループ回数ｎが２以上（ｎ≧２）である場合（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、積算駆動時間Ｔｎが前回の連続駆動可能時間ｔｎ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算駆動時間Ｔｎが前回の連続駆動可能時間ｔｎ未満であると判定した場合（ステップＳ１１４においてＮＯ）、ステップＳ１２４に進む。一方、連続駆動可能時間導出部１１２は、積算駆動時間Ｔｎが前回の連続駆動可能時間ｔｎ以上であると判定した場合（ステップＳ１１４においてＹＥＳ）、上記式１に基づいて連続駆動可能時間ｔｎを導出する（ステップＳ１１６）。

ステップＳ１１６の後、連続駆動可能時間導出部１１２は、導出した連続駆動可能時間ｔｎが上限連続駆動可能時間ｔａ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１８）。ここで、導出した連続駆動可能時間ｔｎが駆動許可時間Ｔｍａｘに近い場合、エンジン３が損傷するおそれがある。そこで、本実施形態では、エンジン３の損傷を回避するため、連続駆動可能時間ｔｎに上限（上限連続駆動可能時間ｔａ）を設けている。上限連続駆動可能時間ｔａは、駆動許可時間Ｔｍａｘより小さい値である。連続駆動可能時間導出部１１２は、連続駆動可能時間ｔｎが上限連続駆動可能時間ｔａ未満であると判定した場合（ステップＳ１１８においてＮＯ）、連続駆動可能時間ｔｎとして導出した値を設定する（ステップＳ１２２）。一方、連続駆動可能時間導出部１１２は、連続駆動可能時間ｔｎが上限連続駆動可能時間ｔａ以上であると判定した場合（ステップＳ１１８においてＹＥＳ）、連続駆動可能時間ｔｎとして上限連続駆動可能時間ｔａを設定する（ステップＳ１２０）。これにより、連続駆動可能時間ｔｎは、所定時間ｔｓ≦連続駆動可能時間ｔｎ≦上限連続駆動可能時間ｔａの範囲内で設定される。

積算駆動時間導出部１１０は、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間でエンジン３が駆動した積算駆動時間Ｔｎを導出する（ステップＳ１２６）。積算駆動時間導出部１１０は、連続駆動可能時間ｔｎのうち、第一上限回転数Ｒｘと第二上限回転数Ｒｙとの間でエンジン３が駆動した駆動時間と、不図示のメモリに記憶された前回の積算駆動時間Ｔｎとを加算した合計駆動時間（今回の積算駆動時間Ｔｎ）を導出する。

連続駆動可能時間導出部１１２は、積算駆動時間Ｔｎが駆動許可時間Ｔｍａｘ以上であるか否か判定する（ステップＳ１２８）。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算駆動時間Ｔｎが駆動許可時間Ｔｍａｘ未満である場合（ステップＳ１２８においてＮＯ）、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０以上であるか否か判定する（ステップＳ１３０）。また、連続駆動可能時間導出部１１２は、積算駆動時間Ｔｎが駆動許可時間Ｔｍａｘ以上である場合（ステップＳ１２８においてＹＥＳ）、ステップＳ１３２に進む。

連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０未満である場合（ステップＳ１３０においてＮＯ）、ステップＳ１０８に戻り、ステップＳ１０８～１３０までの処理を繰り返す。連続駆動可能時間導出部１１２は、積算走行距離Ｌｎが保証距離Ｌ０以上である場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、ステップＳ１３２に進む。

連続駆動可能時間導出部１１２は、ステップＳ１２８においてＹＥＳ、または、ステップＳ１３０においてＹＥＳである場合、連続駆動可能時間ｔｎを０（ｔｎ＝０）に設定し（ステップＳ１３２）、エンジン制御処理を終了する。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、エンジン制御装置に利用できる。

１ 車両
２ エンジン制御装置
３ エンジン
１０２ 目標値導出部（エンジン回転数制御部）
１０８ 積算走行距離導出部
１１０ 積算駆動時間導出部
１１２ 連続駆動可能時間導出部

Claims (3)

1. 車両が走行した積算走行距離を導出する積算走行距離導出部と、
   第一上限回転数と、前記第一上限回転数よりも大きな第二上限回転数との間でエンジンを駆動させた積算駆動時間を導出する積算駆動時間導出部と、
   前記積算走行距離が保証距離に近づくほど、および、前記積算駆動時間が０に近いほど、前記第一上限回転数と前記第二上限回転数との間で連続して前記エンジンを駆動可能な連続駆動可能時間を大きくするように変更する連続駆動可能時間導出部と、
   前記連続駆動可能時間内において、前記第一上限回転数と前記第二上限回転数との間で前記エンジンを駆動可能に制御するエンジン回転数制御部と、
   を備えるエンジン制御装置。
2. 前記連続駆動可能時間導出部は、
   前記第一上限回転数と前記第二上限回転数との間で前記エンジンを駆動可能な駆動許可時間をＴｍａｘとし、前記積算駆動時間をＴｎとし、前記車両の保証距離をＬｏとし、前記積算走行距離をＬｎとし、前記連続駆動可能時間をｔｎとしたとき、
   

   

   なる式に基づいて、前記連続駆動可能時間を導出する請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記連続駆動可能時間を表示部に表示させる表示制御部をさらに備える請求項１または２に記載のエンジン制御装置。

Images