JP4387294B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の内燃機関（エンジン）及びその周辺部品の機関運転時におけるエンジンやその周辺部品が過熱されることを防止する車両の制御装置に関する。

車両は、低燃費化及び三元触媒によって排気ガスを効率良く浄化して排気ガス特性の向上化を図るべく、要求トルクとエンジン回転数に応じて空燃比を予め求めておき、現在の運転環境に応じた空燃比で走行制御される。

また、車両の走行中に排気浄化用の触媒が何らかの原因で異常に高温になったような場合には、触媒が劣化しあるいは過熱される恐れがあることから、混合気の燃料温度を低下させる技術として、例えば、特許文献１に記載されるものが知られている。

特許文献１には、エンジンと駆動輪との間に変速機を設け、その変速比を調整するための調整手段と、スロットル弁を駆動するための駆動手段とを設け、アクセル操作量に対応したエンジン出力を独立に制御することのできる制御手段を設け、この制御手段により、触媒が異常に高温になったときには、エンジン出力をアクセル操作量に対応した値に保持したままで混合気の空燃比をリッチにするとともにエンジンの排気系への二次エアの供給停止すること排気温度を低下させ、これにより触媒の温度を低下させて、触媒の劣化・過熱を防止することが記載されている。
特公平４−２８９４４３号公報

しかしながら、特許文献１では、触媒が異常に高温になってから、空燃比をリッチにするとともに２次エアの供給を停止する制御を行うので、制御直前及び制御時のエンジンで燃料が燃焼されることにより、触媒等が過熱されて、触媒温度が低下するまでに一定時間を要する。そのため、触媒が異常に高温になった状態が制御後も一定時間以上継続されて、エンジンやその触媒コンバータ等の周辺部品（以下、エンジン等）が過熱されて、エンジン等が損傷する恐れがあった。

例えば、登坂路走行中に触媒が高温になっていたとき、運転者によりアクセルペダルが目一杯踏み込まれた場合には、自動変速機のダウンシフトやロックアップクラッチの解除等によるエンジン回転数の急激な上昇により触媒温度が急激に異常に上昇してしまうことがある。このような場合に、特許文献１のように、触媒温度が異常に上昇してしまってから触媒の温度を低下させる制御を行ったのでは、制御直後に触媒の温度が低下しない場合もあることから、エンジン等が損傷する恐れがある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、運転環境によって、エンジン回転数が上昇する場合を予め予測できる範囲で想定しておき、エンジン等の過熱を防止する制御を早めに行う車両の制御装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明によると、内燃機関と、前記内燃機関と駆動輪との間に設けられる自動変速機と、前記自動変速機の入力側と出力側のギア比を制御するギア比制御手段と、前記内燃機関に燃料を供給する燃料供給手段とを有する車両の制御装置であって、複数の運転環境パラメータにより示される現在の運転環境をモニタする運転環境モニタ手段と、前記現在の運転環境が示される前記複数の運転環境パラメータの中で所定の運転環境パラメータが変化した場合を想定し、前記運転環境モニタ手段によりモニタされた現在の運転環境に基づき、運転環境を予測する予測手段と、前記予測手段が予測した運転環境で前記内燃機関及びその周辺部品が所定の高温状態になることが予測されるか否かを判断する運転環境条件判定手段と、前記運転環境条件判定手段により前記内燃機関及びその周辺部品が所定の高温状態になることが予測された場合には、前記燃料供給手段を制御して、空燃比をリッチにする温度低下制御手段とを具備し、前記運転環境モニタ手段は、車速、前記内燃機関の出力軸の回転数及びアクセルペダル開度を含む前記運転環境パラメータをモニタし、前記予測手段は、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた場合を想定して、前記運転環境モニタ手段によりモニタされた、前記車速、前記内燃機関の出力軸の回転数及び前記アクセルペダル開度並びに前記自動変速機のギア比に基づいて、前記アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたことによるギア比の変化及び前記内燃機関の出力軸の回転数を予測し、前記運転環境条件判定手段は、前記予測された前記内燃機関の出力軸の回転数に基づいて、前記内燃機関及びその周辺部品が所定の高温状態になることが予測されるか否かを判断することを特徴とする車両の制御装置が提供される。

請求項２記載の発明によれば、前記内燃機関の出力軸と前記自動変速機のメインシャフトとを連結するトルクコンバータ、前記内燃機関の出力軸と前記メインシャフトとを締結するロックアップクラッチ並びに前記運転環境モニタ手段によりモニタされた、前記アクセルペダル開度及び前記車速に基づいて、前記ロックアップクラッチの締結を制御するロックアップクラッチ制御手段を更に具備し、前記予測手段は、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた場合を想定し、前記アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたことによる前記ロックアップクラッチの締結状態の変化の予測に基づき、前記内燃機関の出力軸の回転数を予測することを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置が提供される。

請求項１記載の発明によると、予測手段が、現在の運転環境が示される複数の運転環境パラメータの中で所定の運転環境パラメータが変化した場合を想定して、運転環境モニタ手段によりモニタされた現在の運転環境に基づき、運転環境を予測し、運転環境条件判定手段が、予測した運転環境でエンジン等が所定の高温状態になることが予測されるか否かを判断し、温度低下制御手段が、運転環境条件判定手段によりエンジン等が所定の高温状態になることが予測された場合には、燃料供給手段を制御し、空燃比をリッチにして、エンジン等の温度を低下させて、エンジン等の過熱を防止する制御を早めに行っているので、エンジン等の過熱を防止できる。
また、予測手段が、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた場合を想定して、運転環境モニタ手段によりモニタされた、車速、エンジンの出力軸の回転数及びアクセルペダル開度並びに自動変速機のギア比に基づいて、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたこと、例えば、アクセルペダルが目一杯踏込まれたことによるギア比の変化及びエンジンの出力軸の回転数を予測し、運転環境条件判定手段が、予測したエンジンの出力軸の回転数に基づいて、エンジン等が所定の高温状態になることが予測されるか否かを判断するので、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたことによる自動変速機のダウンシフトに伴うエンジン回転数が増加することによりエンジン等の温度が上昇し、エンジン等が過熱されることを早めに防止できる。

請求項２記載の発明によると、予測手段が、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた場合を想定して、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたこと、例えば、アクセルペダルが目一杯踏込まれたことによるロックアップクラッチの締結状態の変化の予測に基づき、エンジンの出力軸の回転数を予測するので、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたことによるロックアップクラッチの解除に伴うエンジン回転数の増加によりエンジン等の温度が上昇し、エンジン等が過熱されることを早めに防止できる。

図１は本発明の実施形態による車両の制御装置を示す概略構成を示す図である。図２は図１中のエンジン２及びその周辺部品を示す図である。図１及び図２に示すように、車両の制御装置は、エンジン２、吸気管４、スロットル弁６、スロットル開度センサ８、燃料噴射弁１０、吸気管内絶対圧センサ１２、吸気温センサ１４、エンジン水温センサ１６、エンジン回転数センサ１８、排気管２０、触媒コンバータ（三元触媒）２２、トルクコンバータ５０、ロックアップクラッチ５２、自動変速機６０、油圧制御機構６２、ドライブシャフト６４、ディファレンシャル装置６６、駆動輪６８、ＥＣＵ８０、車速センサ８２、シフト選択レバー８４、外気温センサ８６及びアクセルペダル開度センサ８８を有する。

エンジン２は、例えば、直列４気筒タイプのガソリンエンジンであり、各気筒の図示しないピストンとシリンダヘッドとの間に燃焼室が形成されている。燃焼室に臨むように燃料噴射弁１０及び図示しない点火プラグが取り付けられている。

スロットル弁６は、エンジン２の吸気管４の途中に設けられている。スロットル開度センサ８は、スロットル弁６に連結されており、スロットル弁６の開度を検出する。燃料噴射弁１０は、エンジン２とスロットル弁６の間の吸気管４の図示しない吸気弁の少し上流側に気筒毎に設けられ、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されているとともにＥＣＵ８０により燃料噴射時間（開弁時間（噴射量））及び燃料噴射時期（開弁時期）が制御されることにより、所望の噴射量及び噴射時期で燃料が燃料室内に噴射されて、所望の空燃比で燃焼する。

吸気管内絶対圧センサ１２は、スロットル弁６の直ぐ下流に設けられ、吸気管４内の絶対圧を検出する。吸気温センサ１４は、スロットル弁６の下流に設けられ、吸気管４内の吸気温を検出する。エンジン水温センサ１６は、エンジン２の本体に設けられ、エンジン水温（冷却水温）を検出する。エンジン回転数センサ１８は、エンジン２のクランク軸２ａの回転数を検出する。触媒コンバータ２２は、排気管２０に配置され、排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。

トルクコンバータ５０は、流体を介してトルクの伝達を行うものであり、クランクシャフト２ａに連結されたフロントカバー５０ａと一体のポンプインペラ５０ｂと、フロントカバー５０ａとポンプインペラ５０ｂとの間でポンプインペラ５０ｂに対向配置されたタービンランナ５０ｃ、及びステータ５０ｄとを有する。

タービンランナ５０ｃとフロントカバー５０ａとの間には、ＥＣＵ８０の指令に基づく油圧制御機構６２による制御により、フロントカバー５０ａの内面に向かって押圧されることによりフロントカバー５０ａに係合し、押圧が解除されることにより係合が解除されるロックアップクラッチ５２が設けられている。フロントカバー５０ａ及びポンプインペラ５０ｂにより形成される容器内に作動油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）が封入されている。

ロックアップクラッチ５２は、湿式多板クラッチ等により構成され、フロントカバー５０ａに固定されたアウタクラッチ板と、アウタクラッチ板と交互に重ね合わすように配置されてアウタクラッチ板に当接可能とされ、メインシャフト６０ａに対して相対回転自在に支持されたインナークラッチ板と、ＥＣＵ８０の指令に基づく油圧制御機構６２により制御される図示しない油圧アクチュエータとを有する。

油圧アクチュエータは、摺動可能に配置されてピストン室を形成するピストンを有し、ピストン室に供給される作動油の油圧（以下、ＬＣ油圧）に応じてスラスト力を発生させ、各アウタクラッチ板とインナークラッチ板とを相互に係合させることによって、クランクシャフト２ａとメインシャフト６０ａとを直結する。ピストン室内に供給される作動油の油圧は、ＥＣＵ８０によるクラッチ油圧指令値に基づいて油圧制御機構６２により制御され、ロックアップクラッチ５２の係合状態が調整可能とされる。

自動変速機６０は、例えば、ＥＣＵ８０からの指令に基づく油圧制御機構６２により、複数のシンクロクラッチが駆動されることにより変速動作が制御される多段自動変速機（ＡＴ：Stepped Automatic Transmission）であり、図示しない複数段のシンクロクラッチ、メインシャフト６０ａ及び図示しないカウンタシャフトに架設された図示しない複数のギア対が設けられている。

複数のギア対はメインシャフト６０ａに取り付けられた各入力側ギアとカウンタシャフトに取り付けられた各出力側ギアとから成り、対をなす各ギア同士は常に噛み合っている。

各入力側ギア又は各出力側ギアの何れか一方は、メインシャフト６０ａ又はカウンタシャフトに対して相対回転自在とされ、各シンクロクラッチによって、メインシャフト６０ａ又はカウンタシャフトに接続又は分離される。

高速側ギア対の高速入力側ギア及び低速側ギア対の低速入力側ギア対はメインシャフト６０ａに対して回転可能のアイドルギアとされ、各シンクロクラッチによってメインシャフト６０ａに対して接続または分離されて、メインシャフト６０ａ側（入力側）とカウンタシャフト側（出力側）のギア比が制御される。

各シンクロクラッチは、例えば、湿式多板クラッチ等により構成され、メインシャフト６０ａと一体に回転可能に配置された各アウタクラッチ板と、アウタクラッチ板と交互に重ね合わすように配置されてアウタクラッチ板に当接可能とされ、メインシャフト６０ａに対してアイドルギアとされる入力側ギアと一体的に回転可能に配置されたインナークラッチ板と、ＥＣＵ８０の指令に基づく油圧制御機構６２により制御される図示しない油圧アクチュエータとを有する。

各油圧アクチュエータは、摺動可能に配置されてピストン室を形成するピストンを有し、ピストン室に供給される作動油の油圧に応じてスラスト力を発生させ、各アウタクラッチ板と各インナークラッチ板とを相互に係合させることによって、カウンタシャフトと各入力側ギアの何れかと一体に締結する。ピストン室内に供給される作動油の油圧は、ＥＣＵ８０によるクラッチ油圧指令値に基づいて油圧制御機構６２により制御され、各シンクロクラッチの係合状態が調整可能とされる。

自動変速機６０のカウンタシャフトと一体に設けられた出力側ファイナルギアと、駆動輪６８に接続されたドライブシャフト６４と一体に設けられた駆動側ファイナルギアとはファイナルギア対をなし、常に噛み合っている。尚、多段自動変速機６０の代わりに、摩擦伝導等を用いてギア比が無段階で連続的に制御される無段変速機（ＣＶＴ:Continuous Variable Transmission）であっても良い。

油圧制御機構６２は、変速アクチュエータ６２ａ、ソレノイド弁６２ｂを有する。変速アクチュエータ６２ａは、ＥＣＵ８０からのクラッチ油圧指令値に基づき、シンクロクラッチの係合を制御することにより自動変速機６０の変速制御をする。ソレノイド弁６２ｂは、ＥＣＵ８０からのクラッチ油圧指令値に基づき、ロックアップクラッチ５２の係合／非係合を制御する。

エンジン２の出力は、クランク軸２ａからトルクコンバータ５０、自動変速機６０、ドライブシャフト６４及びディファレンシャル装置６６を順次経て、左右の駆動輪６８に伝達され、これらを駆動する。

ＥＣＵ８０は、次の機能を有する。シフト選択レバー８４によりレバー位置が自動変速（Ｄ）を指定された場合には、スロットル開度（又はアクセルペダル開度）及び車速と自動変速機６０の変速段との関係が予め記憶されたシフトマップを参照して、スロットル開度センサ８（又はアクセルペダル開度センサ８８）により検出されたスロットル開度（又はアクセルペダル開度）、車速センサ８２により検出された車速に応じたギア比を算出し、各シンクロクラッチの係合状態に応じたクラッチ油圧指令値により、油圧制御機構６２を介して自動変速機６０のギア比を制御するギア比制御手段としての機能を有する。尚、自動変速機６０の代わりに、ＣＶＴが使用された場合も同様にして、ギア比を制御することができる。

スロットル開度（又はアクセルペダル開度）及び車速と目標滑り率（メインシャフト回転数／エンジン回転数）との関係が予め記憶されたマップを参照して、スロットル開度センサ８（アクセルペダル開度センサ８８）により検出されたスロットル開度（又はアクセルペダル開度）及び車速センサ８２により検出された車速に応じた目標滑り率となるようにロックアップクラッチ５２の係合のためのクラッチ油圧指令値を算出して、油圧制御機構６２を通して、ロックアップクラッチ５２の係合／非係合を制御するロックアップクラッチ制御手段としての機能を有する。

現在の運転環境に基づいて、最適な空燃比を算出し、当該空燃比に従って、燃料噴射弁１０を制御して、空燃比ストイキ又は空燃比リーンを実行制御する空燃比制御手段としての機能を有する。

後述するように、現在の運転環境が示される複数の運転環境パラメータの中で所定の運転環境パラメータが変化した場合を想定して、運転環境モニタ手段によりモニタされた現在の運転環境に基づき、運転環境を予測する予測手段としての機能を有する。

後述するように、現在の運転環境が示される複数の運転環境パラメータが示される運転環境パラメータ及び予測手段により予測された運転環境が示される運転環境パラメータの値がそれぞれ一定以上又は一定範囲内にあるか否かにより、予測した運転環境でエンジン２等が過熱により所定の高温状態になることが予測されるか否かを判断する運転環境条件判定手段としての機能を有する。

後述するように、運転環境条件判定手段によりエンジン２等が所定の高温状態になることが予測された場合には、図示しない燃料ポンプ及び燃料噴射弁１０より構成される燃料供給手段を制御して、空燃比をリッチにする温度低温制御手段としての機能を有する。

車速センサ８２は、例えば、駆動輪６８の回転速度により車速を検出する。シフト選択レバー８４は、パーキング（Ｐ）、ニュートラル（Ｎ）、リアー（Ｒ）、自動変速（Ｄ）、複数の手動指示変速段（例えば、３速，２速，Ｌ）を指示する。

外気温センサ８６は、エンジン２の周辺の外気温を検出する。アクセルペダル開度センサ８８は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を示すアクセルペダル開度を検出する。センサ８，１２，１４，１６，１８，８２，８６，８８の検出信号は、ＥＣＵ８０に入力されている。

図３は、図１中のＥＣＵ８０によるエンジン２等の保護に係る機能ブロック図である。運転環境モニタ手段１５０は、吸気管内絶対圧、吸気温、エンジン水温、エンジン回転数、車速、外気温及びアクセルペダル開度等の複数の運転環境パラメータで示される運転環境をモニタする手段であり、吸気管内絶対圧センサ１２、吸気温センサ１４、エンジン水温センサ１６、エンジン回転数センサ１８、車速センサ８２、外気温センサ８６及びアクセルペダル開度センサ８８を有する。

エンジン・エンジン周辺部品保護手段２００は、空燃比制御手段２０２、予測手段２０４、運転環境条件判定手段２０６及び温度低下制御手段２０８を有する。空燃比制御手段２０２は、現在の運転環境に基づいて、最適な空燃比を算出し、当該空燃比に従って、燃料噴射弁１０の開弁時間及び開弁時期を制御して、空燃比ストイキ又は空燃比リーンを実行制御する。

空燃比は、例えば、エンジン回転数とアクセルペダル開度に基づき、図示しないマップを検索して要求トルクを求め、要求トルクとエンジン回転数に基づき、要求トルク及びエンジン回転数と空燃比との関係が記憶されたマップより算出する。

予測手段２０４は、現在の運転環境に基づいて、運転者により所定時間後にアクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた場合、例えば、アクセルペダルが目一杯踏込まれた場合におけるエンジン回転数を予測する。エンジン回転数は、例えば、以下のようにして予測する。

アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた場合、例えば、アクセルペダルが目一杯踏込まれた場合を想定し、車速及びアクセルペダル開度とギア比との関係が記憶されたシフトマップより、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたときのアクセルペダル開度、例えば、アクセルペダル開度全開且つ車速センサ８２により検出された車速に対応するギア比を予測する（以下、予測されたギア比を予測ギア比と呼ぶ）。

このギア比は、多段自動変速機６０の場合に限らず、ＣＶＴの場合でも勿論良い。尚、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれると、車速が一定の場合には、通常、変速段のシフトダウン又は変速段が維持される。ギア比が低速段側にシフトするほど、エンジン回転数は上昇する。

また、アクセルペダル開度及び車速と目標滑り率との関係が予め記憶されたマップより、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたとき、例えば、アクセルペダルが全開されたときの車速センサ８２により検出された車速に応じた目標スリップ率を予測する（以下、予測された目標スリップ率を予測目標スリップ率と呼ぶ）。尚、アクセルペダル開度が所定開度以上、例えば、全開されると、通常、ロックアップクラッチ５２が解放されるような目標スリップ率となる。

アクセルペダル開度、車速、ギア比、スリップ率及びエンジン回転数、並びにアクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた、例えば、アクセルペダルが全開した場合での予測ギア比及び予測目標スリップ率と予測エンジン回転数との関係を記憶したマップより、アクセルペダル開度センサ８８により検出されたアクセルペダル開度、車速センサ８２により検出された車速、現在のギア比、予測ギア比及び予測目標スリップ率に該当するエンジン回転数を予測する（以下、予測されたエンジン回転数を予測エンジン回転数と呼ぶ）。

更に、予測手段２０４は、エンジン回転数と吸気管４内の絶対圧との関係を記憶するマップより、予測エンジン回転数及び吸気管内絶対圧センサ１２により検出された吸気管４内の絶対圧に該当する触媒コンバータ２２の温度を予測する（以下、予測された触媒の温度を予測触媒温度と呼ぶ）。

運転環境条件判定手段２０６は、エンジン回転数センサ１８、エンジン水温センサ１６、吸気温センサ１４、外気温センサ８、アクセルペダル開度センサ８８及び車速センサ８２によりそれぞれ検出された、エンジン回転数、エンジン水温、吸気温、外気温、アクセルペダル開度及び車速、並びに予測手段２０４により予測された予測エンジン回転数及び予測触媒温度に基づき、予測された運転環境でエンジン２等が所定の高温状態になって、過熱される恐れがあるか否かを判定する。

エンジン２等が過熱される恐れがある場合とは、例えば、エンジン回転数、エンジン水温、吸気温、外気温、アクセルペダル開度がそれぞれ一定以上、且つ車速が一定範囲内、且つ予測エンジン回転数とエンジン回転数との差が一定以上、且つ予測触媒温度が一定以上の場合である。

予測エンジン回転数がエンジン２等が過熱される恐れがある場合であると判定する運転環境パラメータであるのは、エンジン回転数が上昇することにより、エンジン爆発回数が短時間に増えて、熱源の温度上昇及び排気回数が増加することにより、エンジン２の温度が上昇し、それに伴い触媒コンバータ２２の温度が上昇するからである。

また、エンジン水温及び吸気温がエンジン２の温度上昇を推定できること、外気温が高いと触媒コンバータ２２が冷え難いこと、アクセルペダル開度や車速が増加すると、エンジン回転数が増大することから、これらのパラメータが、エンジン２等が所定の高温状態となって、過熱される場合であると判定する運転環境パラメータとなっている。

温度低下制御手段２０８は、運転環境条件判定手段２０６がエンジン２等が所定の高温状態となって、過熱される恐れがあると判定した場合には、燃料噴射弁１０を制御して、空燃比リッチを実行制御して、エンジン２等の温度が低下するよう制御する。それ以外の場合には、空燃比制御手段２０２より制御されている空燃比での制御を継続する。

図４はエンジン２等の保護に係るフローチャートであり、このフローは一定周期又は常時繰り返して実行される。以下、これらの図面を参照して、エンジン２等の保護の説明をする。

ステップＳ２において、エンジン回転数センサ１８、車速センサ８２及びアクセルペダル開度センサ８８によりそれぞれ検出されている、エンジン回転数、車速及びアクセルペダル開度より、現在の運転環境からアクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた場合、例えば、アクセルペダルが目一杯踏込まれた場合を想定し、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた時のエンジン回転数を予測する。

ステップＳ４において、エンジン回転数と吸気管４内の絶対圧と触媒コンバータ２２の予測温度との関係が記憶されたマップより、予測エンジン回転数及び吸気管内絶対圧センサ１２により検出された吸気管４内の絶対圧に該当する触媒コンバータ２２の温度を予測する。

ステップＳ６において、予測エンジン回転数とエンジン回転数センサ１８により検出されたエンジン回転数との差が一定以上であるか否かを判定する。差が一定以上であれば、エンジン回転数が増加し、エンジン２等が過熱される恐れがあることからステップＳ８に進む。差が一定以内であれば、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ８において、予測触媒温度が一定以上であるか否かを判定する。予測触媒温度が一定以上であれば、ステップＳ１０に進む。予測触媒温度が一定以内であれば、ステップＳ３０に進む。予測触媒温度は、例えば、触媒コンバータ２２が過熱される温度よりも僅かに低い温度である８００°Ｃ以上であるか否かにより判定する。

ステップＳ１０において、エンジン水温センサ１６により検出されたエンジン水温が一定以上であるか否かを判定する。エンジン水温が一定以上であれば、ステップＳ１２に進む。エンジン水温が一定よりも小であれば、ステップＳ３０に進む。エンジン水温は、例えば、９０°Ｃ以上であるか否かにより判定する。

ステップＳ１２において、吸気温センサ１４により検出された吸気温が一定以上であるか否かを判定する。吸気温が一定以上であれば、ステップＳ１４に進む。吸気温が一定よりも小であれば、ステップＳ３０に進む。吸気温は、例えば、６０°Ｃ以上であるか否かにより判定する。

ステップＳ１４において、外気温センサ８６により検出された外気温が一定以上であるか否かを判定する。外気温が一定以上であれば、ステップＳ１５に進む。外気温が一定よりも小であれば、ステップＳ３０に進む。外気温は、例えば、４０°Ｃ以上であるか否かにより判定する。

ステップＳ１５において、エンジン回転数センサ１８により検出されたエンジン回転数が一定以上であるか否かを判定する。エンジン回転数が一定以上であれば、ステップＳ１６に進む。エンジン回転数が一定よりも小であれば、ステップＳ３０に進む。エンジン回転数は、例えば、２０００ｒｐｍ以上であるか否かにより判定する。

ステップＳ１６において、アクセルペダル開度センサ８８により検出されたアクセルペダル開度が一定以上であるか否かを判定する。アクセルペダル開度が一定以上であれば、ステップＳ１８に進む。アクセルペダル開度が一定よりも小であれば、ステップＳ３０に進む。アクセルペダル開度は、例えば、２／８以上であるか否かにより判定する。

ステップＳ１８において、車速センサ８２により検出された車速が一定範囲内であるか否かを判定する。車速が一定範囲内であれば、ステップＳ２０に進む。車速が一定範囲外であれば、ステップＳ３０に進む。車速は、例えば、４０〜６０ｋｍ／ｈであるか否かにより判定する。

一定範囲の車速としたのは、勾配４〜６°での登坂路走行が１０分程度継続された後にアクセルペダルが目一杯踏込まれた場合に、触媒コンバータ２２の温度が上昇し、エンジン周辺部品等が所定の高温状態となって過熱される恐れがあると考えられることから、この一定範囲の車速が勾配４〜６°の登坂路走行が継続されている運転状態等に該当すると予測されるからである。

ステップＳ２０において、燃料噴射弁１０の開弁時間及び開弁時期を制御して、空燃比リッチを実行制御してから、処理を終了する。エンジン２がリッチ燃焼することにより、エンジン２の温度が低下し、これに伴い触媒コンバータ２２の温度が低下して、エンジン２等が過熱されることから保護することができる。

尚、空燃比リッチの制御は、予測される運転環境条件に応じて制御され、温度低下に必要十分な制御が行われる。例えば、全気筒に対してリッチ燃焼させるか、一部の気筒に対してリッチ燃焼させるか、また、いつまでリッチ燃焼を継続させるか等、きめ細かな制御を行うことができる。

ステップＳ３０において、このフローと同期又は独立して空燃比制御手段１０２により制御されている空燃比を継続して、処理を終了する。処理が終了すると、一定時間経過後又は直ちにステップＳ２に戻って、ステップＳ２〜ステップＳ３０を繰り返して処理を行う。尚、上記の車速、エンジン水温、吸気温、外気温、エンジン回転数、アクセルペダル開度等の運転環境パラメータは一例であって、他のパラメータを代用又は併用しても良い。

本発明の実施形態による車両の制御装置を示す図である。 図１中のエンジン及びその周辺部品を示す図である。 本発明に係るエンジン等の保護に係る機能ブロック図である。 本発明に係るエンジン等の保護に係るフローチャートである。

符号の説明

２ エンジン（内燃機関）
８ スロットル開度センサ
１０ 燃料噴射弁
１４ 吸気温センサ
１８ エンジン回転数センサ
５０ トルクコンバータ
５２ ロックアップクラッチ
６２ 油圧制御機構
８２ 車速センサ
８６ 外気温センサ
８８ アクセルペダル開度センサ
２０２ 空燃比制御手段
２０４ 予測手段
２０６ 運転環境条件判定手段
２０８ 温度低下制御手段

Claims (2)

1. 内燃機関と、前記内燃機関と駆動輪との間に設けられる自動変速機と、前記自動変速機の入力側と出力側のギア比を制御するギア比制御手段と、前記内燃機関に燃料を供給する燃料供給手段とを有する車両の制御装置であって、
   複数の運転環境パラメータにより示される現在の運転環境をモニタする運転環境モニタ手段と、
   前記現在の運転環境が示される前記複数の運転環境パラメータの中で所定の運転環境パラメータが変化した場合を想定し、前記運転環境モニタ手段によりモニタされた現在の運転環境に基づき、運転環境を予測する予測手段と、
   前記予測手段が予測した運転環境で前記内燃機関及びその周辺部品が所定の高温状態になることが予測されるか否かを判断する運転環境条件判定手段と、
   前記運転環境条件判定手段により前記内燃機関及びその周辺部品が所定の高温状態になることが予測された場合には、前記燃料供給手段を制御して、空燃比をリッチにする温度低下制御手段とを具備し、
   前記運転環境モニタ手段は、車速、前記内燃機関の出力軸の回転数及びアクセルペダル開度を含む前記運転環境パラメータをモニタし、前記予測手段は、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた場合を想定して、前記運転環境モニタ手段によりモニタされた、前記車速、前記内燃機関の出力軸の回転数及び前記アクセルペダル開度並びに前記自動変速機のギア比に基づいて、前記アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたことによるギア比の変化及び前記内燃機関の出力軸の回転数を予測し、前記運転環境条件判定手段は、前記予測された前記内燃機関の出力軸の回転数に基づいて、前記内燃機関及びその周辺部品が所定の高温状態になることが予測されるか否かを判断することを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記内燃機関の出力軸と前記自動変速機のメインシャフトとを連結するトルクコンバータ、前記内燃機関の出力軸と前記メインシャフトとを締結するロックアップクラッチ並びに前記運転環境モニタ手段によりモニタされた、前記アクセルペダル開度及び前記車速に基づいて、前記ロックアップクラッチの締結を制御するロックアップクラッチ制御手段を更に具備し、前記予測手段は、アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれた場合を想定し、前記アクセルペダル開度が現在の開度から所定開度以上踏込まれたことによる前記ロックアップクラッチの締結状態の変化の予測に基づき、前記内燃機関の出力軸の回転数を予測することを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。

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