JP7196814B2

JP7196814B2 - 車両

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Publication number: JP7196814B2
Application number: JP2019190464A
Authority: JP
Inventors: 久幸伊東; 晃次市川; 正晃山口; 宏和加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-10-17
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2022-12-27
Anticipated expiration: 2039-10-17
Also published as: US11035324B2; DE102020120868A1; JP2021067177A; CN112682187A; US20210115882A1

Description

本発明は、車両に関する。

従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンの排気管と吸気管とを連絡するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）パイプおよびそのＥＧＲパイプに設けられたＥＧＲバルブを有するＥＧＲ装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、エンジン停止要求があるときには、エンジンをアイドル運転させると共にＥＧＲ装置の作動を停止させ、吸入空気量に基づいて推定した吸気管内のＥＧＲガスの残留量が所定値を下回ったときに、エンジンの停止処理を実行する。このようにして、エンジンの始動時における排気性状の悪化を抑制している。

特開２００８－１５１０６４号公報

こうした車両では、ＥＧＲバルブが異物を噛み込んだ状態でエンジンを停止させると、その後にエンジンを始動する際に、意に反してＥＧＲガスが吸気管に供給され、エンジンの燃焼が安定せずに、エンジンの始動を失敗する可能性がある。

本発明の車両は、エンジンの始動を失敗するという不都合が生じるのを回避することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の車両は、
エンジンと、
前記エンジンの排気管と吸気管とを連絡する連絡管および前記連絡管に設けられたバルブを有する排気再循環装置と、
前記エンジンを制御すると共に前記バルブの目標開度に基づいて前記バルブを制御し、更に、自動停止条件の成立に基づいて前記エンジンの自動停止を行なうと共にその後の自動始動条件の成立に基づいて前記エンジンの自動始動を行なう制御装置と、
を備える車両であって、
前記制御装置は、前記バルブが異物を噛み込んだか否かの診断である噛み込み診断により、前記バルブが異物を噛み込んだと確定したときには、前記エンジンの自動停止を禁止する、
ことを要旨とする。

この本発明の第１の車両では、バルブが異物を噛み込んだか否かの診断である噛み込み診断により、バルブが異物を噛み込んだと確定したときには、エンジンの自動停止を禁止する。これにより、バルブが異物を噛み込んだ状態でエンジンを自動停止して次回のエンジンの自動始動を失敗する、という不都合が生じるのを回避することができる。

本発明の第２の車両は、
エンジンと、
前記エンジンの排気管と吸気管とを連絡する連絡管および前記連絡管に設けられたバルブを有する排気再循環装置と、
前記エンジンを制御すると共に前記バルブの目標開度に基づいて前記バルブを制御し、更に、自動停止条件の成立に基づいて前記エンジンの自動停止を行なうと共にその後の自動始動条件の成立に基づいて前記エンジンの自動始動を行なう制御装置と、
を備える車両であって、
前記制御装置は、前記バルブが異物を噛み込んだか否かの診断である噛み込み診断を行なっているときには、前記エンジンの自動停止を禁止する、
ことを要旨とする。

この本発明の第２の車両では、バルブが異物を噛み込んだか否かの診断である噛み込み診断を行なっているときには、エンジンの自動停止を禁止する。噛み込み診断を行なっているときには、バルブが異物を噛み込んでいないと確定していない、即ち、バルブが異物を噛み込んだ可能性があるから、エンジンの自動停止を禁止することにより、これにより、バルブが異物を噛み込んだ状態でエンジンを自動停止して次回のエンジンの自動始動を失敗する、という不都合が生じるのを回避することができる。

本発明の第２の車両において、前記制御装置は、前記自動停止条件の成立開始から所定時間以内に、前記噛み込み診断により前記バルブが異物を噛み込んでいないと確定したときには、前記エンジンの自動停止を許可するものとしてもよい。この場合、前記制御装置は、前記自動停止条件の成立開始から所定時間以内に、前記噛み込み診断により前記バルブが異物を噛み込んでいないと確定しなかったときには、前記エンジンの自動停止の禁止を継続するものとしてもよい。

本発明の第１または第２の車両において、前記吸気管内の圧力を検出吸気圧として検出する圧力センサを備え、前記制御装置は、前記吸気管内の圧力を推定吸気圧として推定し、前記目標開度が第１所定開度以上に至ってから前記第１所定開度よりも小さい第２所定開度以下に至った開度条件を含む診断条件が成立したときに、前記検出吸気圧と前記推定吸気圧との吸気圧差分と閾値との比較により、前記噛み込み診断を行なうものとしてもよい。ここで、「第１所定開度」は、バルブが異物を噛み込んだときにその検出が所望される異物の最小径に対応する開度よりも若干大きい開度として設定される。したがって、診断条件が成立したときには、噛み込み診断を行なうことにより、バルブが異物を噛み込んだときにそれを検出することができる。また、診断条件が成立していないときには、噛み込み診断を行なわないことにより、バルブが異物を噛み込んだと誤検出するのを抑制することができる。

この場合、前記診断条件は、前記開度条件に加えて、前記推定吸気圧または前記検出吸気圧が所定圧力未満である吸気圧条件も含むものとしてもよい。推定吸気圧や検出吸気圧が大きい（負圧として小さい）ときには、バルブの閉弁要求に対してバルブが異物を噛み込んで閉弁できないときでも、連絡管を流れる排気量が多くなりにくく、吸気圧差分が大きくなりにくいと想定される。即ち、バルブが異物を噛み込んでいないときと噛み込んだときとの吸気圧差分のずれが小さいと想定される。このため、推定吸気圧または検出吸気圧が所定圧力以上のときには、診断条件が成立していないとして噛み込み診断を行なわないことにより、バルブが異物を噛み込んだと誤検出するのをより抑制することができる。

本発明の一実施例としてのエンジン装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。電子制御ユニット７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊と開履歴フラグＦｏとカウンタＣと診断条件フラグＦｄとの様子の一例を示す説明図である。電子制御ユニット７０により実行される自動停止禁止フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。電子制御ユニット７０により実行される自動停止許否ルーチンの一例を示すフローチャートである。変形例の処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。エンジン１２が或る回転数で回転していて且つＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだときの推定吸気圧Ｐｉｎｅと吸気圧差分ΔＰｉｎとの関係の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図示するように、エンジン１２と、排気再循環装置（以下、「ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置」という）５０と、エンジン１２のクランクシャフト１４に接続されると共にデファレンシャルギヤ６２を介して駆動輪６４ａ，６４ｂに接続される変速機６０と、車両全体の制御を行なう電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン１２は、例えばガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン１２は、エアクリーナ２２により清浄された空気を吸気管２３に吸入してスロットルバルブ２４やサージタンク２５の順に流通させると共に吸気管２３のサージタンク２５よりも下流側で燃料噴射弁２６から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ２８を介して燃焼室２９に吸入し、点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させる。そして、爆発燃焼によるエネルギにより押し下げられるピストン３２の往復運動をクランクシャフト１４の回転運動に変換する。燃焼室２９から排気バルブ３１を介して排気管３３に排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）３４ａを有する浄化装置３４を介して外気に排出されると共に、ＥＧＲ装置５０を介して吸気管２３に供給（還流）される。

ＥＧＲ装置５０は、ＥＧＲ管５２とＥＧＲバルブ５４とを備える。ＥＧＲ管５２は、排気管３３の浄化装置３４よりも下流側と吸気管２３のサージタンク２５とを連絡する。ＥＧＲバルブ５４は、ＥＧＲ管５２に設けられており、弁座５４ａおよび弁体５４ｂを有する。弁座５４ａは、ＥＧＲ管５２の内径よりも小さい径の穴を有する。弁体５４ｂは、ステッピングモータ５５により駆動され、弁体５４ｂの軸方向（図中上下方向）に移動する。このＥＧＲバルブ５４は、弁体５４ｂが弁座５４ａに接近する側（図中下側）に移動して弁体５４ｂの先端部（図中下端部）が弁座５４ａの穴を塞ぐことにより閉弁する。また、ＥＧＲバルブ５４は、弁体５４ｂが弁座５４ａから離間する側（図中上側）に移動して弁体５４ｂの先端部が弁座５４ａから離間して弁座５４ａの穴を開口させることにより開弁する。このＥＧＲ装置５０は、ステッピングモータ５５によってＥＧＲバルブ５４の開度を調節することにより、排気管３３の排気の還流量を調節して吸気管２３に還流させる。エンジン１２は、このようにして空気と排気と燃料との混合気を燃焼室２９に吸引することができる。以下、この排気の還流を「ＥＧＲ」といい、排気の還流量を「ＥＧＲ量」という。

電子制御ユニット７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備える。電子制御ユニット７０には、エンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。

電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、エンジン１２のクランクシャフト１４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ４０からのクランク角θｃｒや、エンジン１２の冷却水の温度を検出する水温センサ４２からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。吸気バルブ２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ３１を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ４４からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。スロットルバルブ２４のポジションを検出するスロットルポジションセンサ４６からのスロットル開度ＴＨや、吸気管２３に取り付けられたエアフローメータ４８からの吸入空気量Ｑａ、吸気管２３に取り付けられた温度センサ４９からの吸気温Ｔａ、サージタンク２５に取り付けられた圧力センサ５７からのサージタンク２５内の圧力の検出値としての検出吸気圧Ｐｉｎｄも挙げることができる。排気管３３に取り付けられた空燃比センサ３５ａからの空燃比ＡＦや、排気管３３に取り付けられた酸素センサ３５ｂからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号ＩＧや、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。

電子制御ユニット７０からは、エンジン１２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力される。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ２４のポジションを調節するスロットルモータ３６への制御信号や、燃料噴射弁２６への制御信号、点火プラグ３０への制御信号、ＥＧＲバルブ５４の開度を調整するステッピングモータ５５への制御信号を挙げることができる。また、変速機６０への制御信号も挙げることができる。

電子制御ユニット７０は、クランクポジションセンサ４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン１２の回転数Ｎｅを演算する。また、電子制御ユニット７０は、エアフローメータ４８からの吸入空気量Ｑａに基づいて、サージタンク２５内の圧力の推定値としての推定吸気圧Ｐｉｎｅを求める。ここで、推定吸気圧Ｐｉｎｅは、例えば、吸入空気量Ｑａと推定吸気圧Ｐｉｎｅとの実験や解析により予め定められた関係に吸入空気量Ｑａを適用して求めることができる。

こうして構成された実施例の自動車１０では、電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいて変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を設定し、変速機６０の変速段Ｇｓが目標変速段Ｇｓ＊となるように変速機６０を制御する。また、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、変速機６０の変速段Ｇｓに基づいてエンジン１２の目標トルクＴｅ＊を設定し、エンジン１２が目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるように、エンジン１２の運転制御（例えば、吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）や、ＥＧＲ装置５０の制御を行なう。

ここで、ＥＧＲ装置５０の制御では、ＥＧＲ条件が成立しているときには、エンジン１２の運転ポイント（目標トルクＴｅ＊および回転数Ｎｅ）などに基づいて目標ＥＧＲ量Ｖｅｇｒ＊を設定し、目標ＥＧＲ量Ｖｅｇｒ＊に基づいてＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊を設定し、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊に基づいてステッピングモータ５５を制御する。一方、ＥＧＲ条件が成立していないときには、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊に値０を設定し、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊に基づいてステッピングモータ５５を制御する。ＥＧＲ条件としては、エンジン１２の暖機が完了している条件や、エンジン１２の目標トルクＴｅ＊がＥＧＲ実行領域内にある条件などが用いられる。

また、実施例の自動車１０では、電子制御ユニット７０は、図２の処理ルーチンを実行することにより、ＥＧＲバルブ５４が弁座５４ａと弁体５４ｂとの間で異物を噛み込んだか否かの診断である噛み込み診断を行なう。このルーチンは、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定していないときに、繰り返し実行される。

図２の処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊を入力し（ステップＳ１００）、入力したＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊を閾値Ｏｖｒｅｆ１と比較する（ステップＳ１１０）。ここで、閾値Ｏｖｒｅｆ１は、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだときにその検出が所望される異物の最小径に対応する開度よりも若干大きい開度として定められ、例えば、１５％～３０％程度の開度が用いられる。

ステップＳ１１０でＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ１未満のときには、診断条件フラグＦｄに値０を設定し（ステップＳ２７０）、カウンタＣを値０にクリアし（ステップＳ２８０）、開履歴フラグＦｏに値０を設定して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。ここで、診断条件フラグＦｄは、噛み込み診断の後述の診断条件が成立しているか否かを意味する。カウンタＣは、診断条件の成立の継続時間に相当する値を意味する。開履歴フラグＦｏは、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ１以上に至った履歴があるか否かを意味する。

ステップＳ１１０でＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ１以上のときには、開履歴フラグＦｏに値１を設定し（ステップＳ１２０）、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊を入力し（ステップＳ１３０）、入力したＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊を閾値Ｏｖｒｅｆ１よりも小さい閾値Ｏｖｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｏｖｒｅｆ２としては、０％～閾値Ｏｖｒｅｆ１よりも若干小さい値程度の開度が用いられる。

実施例では、噛み込み診断の診断条件として、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ１以上に至ってから閾値Ｏｖｒｅｆ２以下に至る開度変化条件を用いるものとした。以下、この理由について説明する。前回の噛み込み診断でＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでないと確定したときや、未だＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定していないとき（例えば、後述の異物除去制御の実行により異物を除去してから１回も診断条件が成立していないときなど）において、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ１に至る前は、ＥＧＲバルブ５４の弁座５４ａと弁体５４ｂとの間に異物が入り込む可能性は十分に低く、弁座５４ａと弁体５４ｂとの間で異物を噛み込んだ可能性は十分に低いと想定される。これに対して、開度変化条件が成立しているときには、ＥＧＲバルブ５４の開度を小さくしようとする（例えば、閉弁しようとする）際に、ＥＧＲバルブ５４が弁座５４ａと弁体５４ｂとの間で異物を噛み込んだ可能性があると想定される。実施例では、このことを踏まえて、ステップＳ１１０，Ｓ１４０の処理を実行するものとした。

ステップＳ１４０でＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ２よりも大きいときには、診断条件が成立していないと判断し、診断条件フラグＦｄに値０を設定すると共に（ステップＳ１５０）、カウンタＣを値０にクリアして（ステップＳ１６０）、ステップＳ１３０に戻る。

ステップＳ１４０でＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ２以下のときには、診断条件が成立していると判断し、診断条件フラグＦｄに値１を設定し（ステップＳ１７０）、カウンタＣを値１だけカウントアップし（ステップＳ１８０）、そのカウンタＣを閾値Ｃｒｅｆと比較する（ステップＳ１９０）。ここで、閾値Ｃｒｅｆは、噛み込み診断の診断時間に相当する値として定められ、例えば、数百ｍｓｅｃ～１ｓｅｃ程度に相当する値が用いられる。

ステップＳ１９０でカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ未満のときには、圧力センサ５７からの検出吸気圧Ｐｉｎｄと電子制御ユニット７０により推定された推定吸気圧Ｐｉｎｅとを入力する（ステップＳ２００）。続いて、検出吸気圧Ｐｉｎｄと推定吸気圧Ｐｉｎｅとの差分として吸気圧差分ΔＰｉｎ（＝｜Ｐｉｎｄ－Ｐｉｎｅ｜）を演算し（ステップＳ２１０）、演算した吸気圧差分ΔＰｉｎを閾値ΔＰｉｎｒｅｆと比較する（ステップＳ２２０）。ここで、閾値ΔＰｉｎｒｅｆは、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを判定するのに用いられる閾値であり、実験や解析により予め定められる。

ステップＳ２２０で吸気圧差分ΔＰｉｎが閾値ΔＰｉｎｒｅｆ未満のときには、その継続時間（以下、「差分小継続時間」という）を確定時間Ｔ１と比較する（ステップＳ２３０）。ここで、確定時間Ｔ１は、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定するのに要する時間であり、例えば、噛み込み診断の診断時間（閾値Ｃｒｅｆに相当する時間）よりも若干短い時間として定められる。差分小継続時間が確定時間Ｔ１未満のときには、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでいないと確定せずに、ステップＳ１３０に戻る。差分小継続時間が確定時間Ｔ１以上のときには、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでいないと確定して（ステップＳ２４０）、ステップＳ１３０に戻る。

ステップＳ２２０で吸気圧差分ΔＰｉｎが閾値ΔＰｉｎｒｅｆ以上のときには、その継続時間（以下、「差分大継続時間」という）を確定時間Ｔ１と比較する（ステップＳ２５０）。差分大継続時間が確定時間Ｔ１未満のときには、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定せずに、ステップＳ１３０に戻る。差分大継続時間が確定時間Ｔ１以上のときには、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定して（ステップＳ２６０）、ステップＳ１３０に戻る。

なお、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定すると、その情報を図示しない不揮発性メモリに記憶させたり、その情報を図示しない警告灯の点灯や図示しないスピーカからの音声出力などにより運転者に報知したりするものとしてもよい。また、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定すると、その後に適切なタイミングでＥＧＲバルブ５４を所定回数や所定時間だけ開閉させる異物除去制御を実行して、異物を除去するのが好ましい。こうして異物を除去すると、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだとの確定を解除して、本ルーチンの繰り返しの実行を再開する。

このように、開度変化条件が成立しているときには、噛み込み診断を行なうことにより、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだときにそれを検出することができる。これに対して、開度変化条件が成立していないときには、噛み込み診断を行なわないことにより、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと誤検出（誤確定）するのを抑制することができる。

開度変化条件が成立していないときに噛み込み診断を行なわないことの意義は、ＥＧＲ装置５０として、ＥＧＲ管５２の径が大きい大流量ＥＧＲ装置が用いられる場合に、ＥＧＲ管５２の径が小さい小流量ＥＧＲ装置が用いられる場合に比してより大きい。前者の場合、後者の場合に比して、ＥＧＲバルブ５４が噛み込んでも不都合が生じない（噛み込みを許容できる）異物の大きさが小さい。これは、ＥＧＲバルブ５４の閉弁要求に対してＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んで閉弁できないときに、前者の場合、後者の場合に比して、意に反するＥＧＲ量が多く、エンジン１２で失火やストール等の不都合を生じやすいためである。このため、大流量ＥＧＲ装置が用いられる場合、閾値ΔＰｉｎｒｅｆを小さくするのが好ましいものの、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと誤検出（誤確定）しやすくなる。こうした理由により、大流量ＥＧＲ装置が用いられる場合、開度変化条件が成立していないときに噛み込み診断を行なわないことの意義がより大きいのである。

こうしてステップＳ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１７０～Ｓ２４０の処理またはステップＳ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１７０～Ｓ２２０，Ｓ２５０，Ｓ２６０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ１９０でカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ると、噛み込み診断を終了するとして診断条件フラグＦｄに値０を設定し（ステップＳ２７０）、カウンタＣを値０にクリアし（ステップＳ２８０）、開履歴フラグＦｏに値０を設定して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。

図３は、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊と開履歴フラグＦｏとカウンタＣと診断条件フラグＦｄとの様子の一例を示す説明図である。図３では、閾値Ｏｖｒｅｆ２として値０が用いられる場合を図示した。図示するように、開履歴フラグＦｏが値０のときに、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ１以上に至ると（時刻ｔ１，ｔ４）、開履歴フラグＦｏを値１に切り替えて、その後にＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ２以下に至ると（時刻ｔ２，ｔ５）、診断条件フラグＦｄを値０から値１に切り替えると共にカウンタＣのカウントアップを開始し、噛み込み診断を開始する。そして、カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ると（時刻ｔ３，ｔ６）、噛み込み診断を終了し、診断条件フラグＦｄを値０に切り替えると共にカウンタＣを値０にクリアすると共に開履歴フラグＦｏを値０に切り替える。

実施例の自動車１０では、電子制御ユニット７０は、自動停止条件の成立に基づいてエンジン１２の自動停止を行なうと共に自動始動条件の成立に基づいてエンジン１２の自動始動を行なう。自動停止条件としては、車速Ｖが値０やそれよりも若干大きい値以下である条件や、ブレーキペダル８５が踏み込まれている条件などが用いられる。エンジン１２の自動停止では、エンジン１２をアイドル運転しながらＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊に値０を設定してＥＧＲバルブ５４を制御し、その後にエンジン１２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を停止する。このため、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでいなければ、ＥＧＲバルブ５４が閉弁する。自動始動条件としては、ブレーキペダル８５の踏み込みが解除された条件などが用いられる。また、エンジン１２の始動では、図示しないスタータによりエンジン１２をクランキングし、エンジン１２の運転制御を開始する。以下、エンジン１２の自動停止に関する部分について説明する。

図４は、電子制御ユニット７０により実行される自動停止禁止フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５は、電子制御ユニット７０により実行される自動停止許否ルーチンの一例を示すフローチャートである。以下、図４のルーチン、図５のルーチンの順に説明する。

図４の自動停止禁止フラグ設定ルーチンについて説明する。このルーチンは、繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、図２の処理ルーチンによりＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定しているか否かを判定する（ステップＳ３００）。そして、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定しているときには、自動停止禁止フラグＦｓに値１を設定して（ステップＳ３１０）、本ルーチンを終了する。自動停止禁止フラグＦｓの詳細については後述する。

ステップＳ３００でＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定していないときには、図２の処理ルーチンにより設定される診断条件フラグＦｄの値を調べる（ステップＳ３２０）。そして、診断条件フラグＦｄが値０のときには、診断条件が成立していないと判断し、自動停止禁止フラグＦｓに値０を設定して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。なお、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定していないときで且つ診断条件が成立していないときとしては、前回の噛み込み診断でＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでないと確定してから新たに診断条件が成立していないときや、未だＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定していないとき（異物除去制御の実行により異物を除去してから新たに診断条件が成立していないときなど）を挙げることができる。そして、これらのときには、上述したように、ＥＧＲバルブ５４の弁座５４ａと弁体５４ｂとの間に異で異物を噛み込んだ可能性は十分に低いと想定される。

ステップＳ３２０で診断条件フラグＦｄが値１のときには、診断条件が成立していると判断し、自動停止禁止フラグＦｓに値１を設定する（ステップＳ３３０）。そして、図２の処理ルーチンによりＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定しているか否かを判定する（ステップＳ３４０，Ｓ３５０）。そして、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定していないときには、ステップＳ３２０に戻る。したがって、診断条件が成立して噛み込み診断を行なっていて且つＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定していないときには、自動停止禁止フラグＦｓを値１で保持することになる。

ステップＳ３４０でＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでいないと確定しているときには、自動停止禁止フラグＦｓに値０を設定して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。また、ステップＳ３５０でＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定しているときには、自動停止禁止フラグＦｓに値１を設定して（ステップＳ３７０）、本ルーチンを終了する。

次に、図５の自動停止許否ルーチンについて説明する。このルーチンは、自動停止条件が成立したときに実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、本ルーチンの実行開始（自動停止条件の成立開始）からの経過時間Ｔｃｏの計時を開始する（ステップＳ４００）。続いて、図４の自動停止禁止フラグ設定ルーチンにより設定される自動停止禁止フラグＦｓの値を調べる（ステップＳ４１０）。

ステップＳ４１０で自動停止禁止フラグＦｓが値０のときには、エンジン１２の自動停止を許可して（ステップＳ４４０）、本ルーチンを終了する。エンジン１２の自動停止を許可すると、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の自動停止を行なう。図２の処理ルーチンにより、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでいないと確定しているときには、図４の自動停止禁止フラグ設定ルーチンにより、自動停止禁止フラグＦｓに値０が設定される。したがって、自動停止条件が成立したときに、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでいないと確定しているときには、直ちにエンジン１２の自動停止を行なうことになる。

ステップＳ４１０で自動停止禁止フラグＦｓが値１のときには、エンジン１２の自動停止を禁止する（ステップＳ４２０）。エンジン１２の自動停止を禁止すると、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の運転制御を継続する。自動停止条件が成立しているときを考えているから、例えば、エンジン１２をアイドル回転数でアイドル運転（無負荷運転）する。

続いて、経過時間Ｔｃｏを所定時間Ｔｃｏ１と比較する（ステップＳ４３０）。ここで、所定時間Ｔｃｏ１としては、例えば、数秒程度が用いられる。経過時間Ｔｃｏが所定時間Ｔｃｏ１以下のときには、ステップＳ４１０に戻る。こうしてステップＳ４１０～Ｓ４３０の処理を繰り返し実行しているときに、ステップＳ４１０で自動停止禁止フラグＦｓが値０であると判定すると、エンジン１２の自動停止を許可して（ステップＳ４４０）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ４１０～Ｓ４３０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ４３０で経過時間Ｔｃｏが所定時間Ｔｃｏ１よりも長くなると、エンジン１２の自動停止を許可することなく、本ルーチンを終了する。

図２の処理ルーチンにより、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定しているときや、診断条件が成立していて且つＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定していないときには、図４の自動停止禁止フラグ設定ルーチンにより、自動停止禁止フラグＦｓに値１が設定される。したがって、自動停止条件が成立したときにおいて、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定しているときや、診断条件が成立していて且つＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定していないときには、エンジン１２の自動停止を禁止することになる。そして、自動停止条件の成立が開始してから所定時間Ｔｃｏ１以内に、図２の処理ルーチンによりＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでいないと確定して図４の自動停止禁止フラグ設定ルーチンにより自動停止禁止フラグＦｓに値０が設定されると、エンジン１２の自動停止を行なうことになる。また、自動停止条件の成立が開始してから所定時間Ｔｃｏ１以内に、図４の自動停止禁止フラグ設定ルーチンにより自動停止禁止フラグＦｓに値０が設定されないときには、エンジン１２の自動停止の禁止を継続することになる。

ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだ状態でエンジン１２を自動停止させると、その後にエンジン１２を自動始動する際に、意図しないＥＧＲが行なわれ、エンジン１２の燃焼が安定せずに、エンジン１２の始動を失敗する可能性がある。これを踏まえて、実施例では、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定したときや、診断条件が成立していて且つＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定していないときには、エンジン１２の自動停止を禁止するものとした。これにより、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだ状態でエンジン１２を自動停止して次回のエンジン１２の始動を失敗する、という不都合が生じるのを回避することができる。

以上説明した実施例の自動車１０では、電子制御ユニット７０は、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定したときや、診断条件が成立して噛み込み診断を行なっていて且つＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定していないときには、エンジン１２の自動停止を禁止する。これにより、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだ状態でエンジン１２を自動停止して次回のエンジン１２の始動を失敗する、という不都合が生じるのを回避することができる。

実施例の自動車１０では、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定したときや、診断条件が成立して噛み込み診断を行なっていて且つＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定していないときには、エンジン１２の自動停止を禁止するものとした。しかし、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定したときには、エンジン１２の自動停止を禁止するものの、診断条件が成立して噛み込み診断を行なっていて且つＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと確定していないときには、エンジン１２の自動停止を禁止しないものとしてもよい。

実施例の自動車１０では、電子制御ユニット７０は、噛み込み診断を行なっているときに、カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上に至ると、噛み込み診断を終了するものとした。しかし、カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ未満でも、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだか否かを確定すると、噛み込み診断を終了し、診断条件フラグＦｄに値０を設定するものとしてもよい。

実施例の自動車１０では、電子制御ユニット７０は、図２の処理ルーチンを実行するものとした。しかし、これに代えて、図６の処理ルーチンを実行するものとしてもよい。図６の処理ルーチンは、ステップＳ１３０の処理がステップＳ１３２の処理に置き換えられている点や、ステップＳ１４２の処理が追加されている点を除いて、図２の処理ルーチンと同一である。したがって、図６の処理ルーチンのうち図２の処理ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図６の処理ルーチンでは、電子制御ユニット７０は、ステップＳ１２０で開履歴フラグＦｏに値１を設定すると、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊に加えて推定吸気圧Ｐｉｎｅを入力する（ステップＳ１３２）。そして、ＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊を閾値Ｏｖｒｅｆ２と比較すると共に（ステップＳ１４０）、推定吸気圧Ｐｉｎｅを閾値Ｐｉｎｅｒｅｆと比較する（ステップＳ１４２）。ここで、閾値Ｐｉｎｅｒｅｆとしては、例えば、数十ｋＰａ程度が用いられる。この変形例では、噛み込み診断の診断条件として、開度変化条件に加えて、推定吸気圧Ｐｉｎｅが閾値Ｐｉｎｅｒｅｆ未満である吸気圧条件も用いるものとした。この理由については後述する。

ステップＳ１４０でＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ２よりも大きいときや、ステップＳ１４２で推定吸気圧Ｐｉｎｅが閾値Ｐｉｎｅｒｅｆ以上のときには、診断条件が成立していないと判断し、ステップＳ１５０以降の処理を実行する。

ステップＳ１４０でＥＧＲバルブ５４の目標開度Ｏｖ＊が閾値Ｏｖｒｅｆ２以下で、且つ、ステップＳ１４２で推定吸気圧Ｐｉｎｅが閾値Ｐｉｎｅｒｅｆ未満のときには、診断条件が成立していると判断し、ステップＳ１７０以降の処理を実行する。

ここで、診断条件として、開度変化条件に加えて吸気圧条件も用いる理由について説明する。図５は、エンジン１２が或る回転数で回転していて且つＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだときの推定吸気圧Ｐｉｎｅと吸気圧差分ΔＰｉｎとの関係の一例を示す説明図である。この関係は、発明者らが実験や解析により予め求めた。図５から、推定吸気圧Ｐｉｎｅが大きいほど吸気圧差分ΔＰｉｎ（＝｜Ｐｉｎｄ－Ｐｉｎｅ｜）が小さくなることが分かる。これは、推定吸気圧Ｐｉｎｅが大きい（負圧として小さい）ときには、ＥＧＲバルブ５４の閉弁要求に対してＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んで閉弁できないときでも、意に反したＥＧＲ量が多くなりにくく、吸気圧差分ΔＰｉｎが大きくなりにくいためである。ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んでいないときと噛み込んだときとの吸気圧差分ΔＰｉｎのずれが小さい場合、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと誤検出（誤確定）しやすくなる。これを踏まえて、この変形例では、診断条件として、開度変化条件に加えて吸気圧条件も用いるものとした。これにより、ＥＧＲバルブ５４が異物を噛み込んだと誤検出（誤確定）するのをより抑制することができる。

この変形例では、噛み込み診断の診断条件として、開度変化条件と、推定吸気圧Ｐｉｎｅが閾値Ｐｉｎｅｒｅｆ未満である吸気圧条件と、が用いられるものとした。しかし、吸気圧条件では、推定吸気圧Ｐｉｎｅに代えて、検出吸気圧Ｐｉｎｄが用いられるものとしてもよい。

実施例の自動車１０やこの変形例では、噛み込み診断の診断条件として、開度変化条件として用いたり、開度変化条件および吸気圧条件を用いたりするものとした。しかし、診断条件として、これらに代えて、例えば、ＥＧＲ条件の成立中にアクセルペダル８３が大きく踏み込まれて（例えば、アクセル開度Ａｃｃが１００％となって）エンジン１２の目標トルクＴｅ＊がＥＧＲ実行領域の上限よりも大きくなったことによりＥＧＲ条件が成立しなくなった条件や、ＥＧＲ条件の成立中にアクセルオフされてエンジン１２の目標トルクＴｅ＊がＥＧＲ実行領域の下限よりも小さくなったことによりＥＧＲ条件が成立しなくなった条件などが用いられるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン１２が「エンジン」に相当し、ＥＧＲ装置５０が「排気再循環装置」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

１０自動車、１２エンジン、１４クランクシャフト、２２エアクリーナ、２３吸気管、２４スロットルバルブ、２５サージタンク、２６燃料噴射弁、２８吸気バルブ、２９燃焼室、３０点火プラグ、３１排気バルブ、３２ピストン、３３排気管、３４浄化装置、３５ａ空燃比センサ、３５ｂ酸素センサ、３６スロットルモータ、４０クランクポジションセンサ、４２水温センサ、４４カムポジションセンサ、４６スロットルポジションセンサ、４８エアフローメータ、４９温度センサ、５０ＥＧＲ装置、５２ＥＧＲ管、５４ＥＧＲバルブ、５４ａ弁座、５４ｂ弁体、５５ステッピングモータ、５７圧力センサ、６０変速機、６２デファレンシャルギヤ、６４ａ，６４ｂ駆動輪、７０電子制御ユニット。

Claims

エンジンと、
前記エンジンの排気管と吸気管とを連絡する連絡管および前記連絡管に設けられたバルブを有する排気再循環装置と、
前記エンジンを制御すると共に前記バルブの目標開度に基づいて前記バルブを制御し、更に、自動停止条件の成立に基づいて前記エンジンの自動停止を行なうと共にその後の自動始動条件の成立に基づいて前記エンジンの自動始動を行なう制御装置と、
を備える車両であって、
前記制御装置は、前記バルブが異物を噛み込んだか否かの診断である噛み込み診断を行なっているときには、前記エンジンの自動停止を禁止し、
前記制御装置は、前記自動停止条件の成立開始から所定時間以内に、前記噛み込み診断により前記バルブが異物を噛み込んでいないと確定したときには、前記エンジンの自動停止を許可する、
車両。
請求項１記載の車両であって、
前記制御装置は、前記自動停止条件の成立開始から所定時間以内に、前記噛み込み診断により前記バルブが異物を噛み込んでいないと確定しなかったときには、前記エンジンの自動停止の禁止を継続する、
車両。
請求項１または２記載の車両であって、
前記吸気管内の圧力を検出吸気圧として検出する圧力センサを備え、
前記制御装置は、
前記吸気管内の圧力を推定吸気圧として推定し、
前記目標開度が第１所定開度以上に至ってから前記第１所定開度よりも小さい第２所定開度以下に至った開度条件を含む診断条件が成立したときに、前記検出吸気圧と前記推定吸気圧との吸気圧差分と閾値との比較により、前記噛み込み診断を行なう、
車両。
請求項３記載の車両であって、
前記診断条件は、前記開度条件に加えて、前記推定吸気圧または前記検出吸気圧が所定圧力未満である吸気圧条件も含む、
車両。