エンジン過回転抑制装置およびエンジン過回転抑制方法
【課題】無負荷状態を常に正確に検出し、エンジンの過回転を高精度に抑制する。
【解決手段】エンジンの過回転を抑制するためのリミッタ制御において、実行率算出単位期間Ｕｅ内における点火カット実行回数をカウントし、点火カットの実行頻度を示すリミッタ動作実行率ｅを算出する。そして、リミッタ動作実行率ｅが継続基準回数Ｋｃ継続したとき、エンジンが無負荷状態であると判断し、点火カットを実行するか否かの基準となるエンジンの回転数であるリミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ下げる。
【解決手段】エンジンの過回転を抑制するためのリミッタ制御において、実行率算出単位期間Ｕｅ内における点火カット実行回数をカウントし、点火カットの実行頻度を示すリミッタ動作実行率ｅを算出する。そして、リミッタ動作実行率ｅが継続基準回数Ｋｃ継続したとき、エンジンが無負荷状態であると判断し、点火カットを実行するか否かの基準となるエンジンの回転数であるリミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ下げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両等に搭載されたエンジンにかかる負荷に応じてエンジンの過回転を適切に抑制するエンジン過回転抑制装置およびエンジン過回転抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
点火装置による点火をカットしてエンジンの過回転を抑制する技術は知られている。この技術によれば、エンジンの回転数が基準回転数（設定回転数）以上となったことを検出したときに、点火装置による点火をカットしてエンジンの出力を低下させ、これによりエンジンの回転数の上昇を抑え、エンジンの過回転を抑制することができる。
【０００３】
このような技術に関し、下記の特許文献１には、ニュートラルスイッチがニュートラルの状態か否か、またはクラッチスイッチがクラッチ断の状態か否かに基づいて無負荷状態を検出し、無負荷状態のときには、エンジンの回転数を第１回転数Ｎｅｃｕｔの近傍の回転数に維持する技術が記載されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、エンジンの回転数が上昇して第１設定回転数に達すると失火させ、この失火状態を検出してタイマ回路を作動させ、タイマ回路が作動してから設定時間経過したときに、第１設定回転数を第２設定回転数に切り換えて設定回転数を下げる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１０１６５号公報
【特許文献２】特開平７−４９０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したようなエンジンの過回転を抑制する技術では、点火装置による点火をカットしてエンジンの出力を低下させ、これによりエンジンの回転数の上昇を抑える。
【０００７】
ここで、エンジンに負荷がかかっているとき（有負荷時）には、点火カットによるエンジンの出力低下の程度が比較的小さくても、エンジンの回転数の上昇を十分に抑えることができる。一方、エンジンに負荷がかかっていないとき（無負荷時）には、点火カットによるエンジンの出力低下の程度が比較的大きくないと、エンジンの回転数の上昇を十分に抑えることができない。また、無負荷時には、点火と点火カットとを繰り返す間に、点火時においてエンジンの回転数が急上昇するため、エンジンの過回転を効果的に抑制することが困難な場合がある。
【０００８】
そこで、有負荷時には点火カットを実行するか否かの基準となるエンジンの回転数である基準回転数を比較的に高く設定し、無負荷時には当該基準回転数を比較的に低く設定し、負荷の有無に応じて２つの基準回転数を切り換えることが望まれる。
【０００９】
この場合、基準回転数を切り換えるためにはエンジンにかかる負荷の有無を検出する必要がある。この点、上記特許文献１に記載の技術では、ニュートラルスイッチがニュートラルの状態か否か、またはクラッチスイッチがクラッチ断の状態か否かに基づいて無負荷状態を検出している。
【００１０】
しかしながら、例えばオフロードバイクがオフロードを走行している際にタイヤが路面から離れたときや、車両が低μ路を走行しているときには、ニュートラル状態でなくても、あるいはクラッチが接続されていても無負荷状態（実質的に無負荷の状態）となる。このため、上記特許文献１に記載の技術では、タイヤが路面から離れたことや車両が低μ路を走行していることによって生じる無負荷状態を検出することができない。この結果、上記特許文献１に記載の技術では、負荷の有無に応じて上記２つの基準回転数を常に正確に切り換えることができず、エンジンの過回転を高精度に抑制することができないという問題がある。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載の技術では、２つの設定回転数を切り換えているものの、負荷の有無に応じてこの切換を行っているのではない。すなわち、上記特許文献２には、上記問題および上記問題の解決手段のいずれも記載も示唆もされていない。
【００１２】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、無負荷状態を常に正確に検出することができ、これによりエンジンの過回転を高精度に抑制することができるエンジン過回転抑制装置およびエンジン過回転抑制方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第１のエンジン過回転抑制装置は、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段により検出された前記エンジンの回転数が基準回転数以上となったときに前記エンジンの出力を低下させるリミッタ動作を実行するリミッタ動作実行手段と、前記リミッタ動作実行手段による所定の第１の期間内における前記リミッタ動作の実行頻度を検出するリミッタ動作検出手段と、前記リミッタ動作検出手段により検出された前記リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに前記基準回転数を下げる基準回転数変更手段とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１のエンジン過回転抑制装置は次のような考え方を採用している。すなわち、有負荷時は、リミッタ動作（例えばエンジンにおける点火のカット、エンジンにおける燃料噴射の停止または制限等）の実行によるエンジンの出力低下の程度が比較的小さくても、エンジンの回転数の上昇を十分に抑えることができる。この結果、有負荷時におけるリミッタ動作の実行頻度は比較的低くなる。一方、無負荷時は、リミッタ動作の実行によりエンジンの出力低下の程度を比較的大きくしないと、エンジンの回転数の上昇を十分に抑えることができない。この結果、無負荷時におけるリミッタ動作の実行頻度は比較的高くなる。したがって、リミッタ動作の実行頻度に基づいて無負荷状態か否かを判断することができる。
【００１５】
そこで、本発明の第１のエンジン過回転抑制装置は、リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに無負荷状態であると判断し、基準回転数を下げる。基準回転数が下がると、基準回転数が下がる前よりも低い回転数でリミッタ動作が実行されるようになるので、無負荷状態であってもエンジンの過回転を確実に抑制することができる。
【００１６】
そして、本発明の第１のエンジン過回転抑制装置によれば、リミッタ動作の実行頻度に基づいて無負荷状態か否かを判断するので、ニュートラル状態であること、またはクラッチ断状態であることにより生じる無負荷状態だけでなく、タイヤが路面から離れていること、または低μ路を走行していることにより生じる無負荷状態（実質的に無負荷の状態）をも検出することができる。したがって、負荷の有無に応じて基準回転数の変更を常に正確に行うことができ、エンジンの過回転を高精度に抑制することができる。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の第２のエンジン過回転抑制装置は、上述した本発明の第１のエンジン過回転抑制装置において、前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により算出された前記リミッタ動作実行率が基準値以上となったときに前記基準回転数を下げることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第２のエンジン過回転抑制装置によれば、リミッタ動作実行率に基づいて無負荷状態か否かを判断することにより、負荷の有無に応じた基準回転数の変更を常に正確に行うことができる。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の第３のエンジン過回転抑制装置は、上述した本発明の第１のエンジン過回転抑制装置において、前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により算出された前記リミッタ動作実行率が基準値以上である状態が所定の第２の期間継続したときに前記基準回転数を下げることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第３のエンジン過回転抑制装置によれば、リミッタ動作実行率の高い状態が所定の第２の期間継続したか否かを判断することにより、無負荷状態を高精度に検出することができ、負荷の有無に応じた基準回転数の変更を、より一層正確に行うことができる。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の第４のエンジン過回転抑制装置は、上述した本発明の第１のエンジン過回転抑制装置において、前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により所定の第２の期間内において算出された前記リミッタ動作実行率の平均値が基準値以上であるときに前記基準回転数を下げることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第４のエンジン過回転抑制装置によれば、所定の第２の期間内におけるリミッタ動作実行率の平均値が基準値以上であるか否かを判断することにより、無負荷状態を高精度に検出することができ、負荷の有無に応じた基準回転数の変更を、より一層正確に行うことができる。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の第５のエンジン過回転抑制方法は、エンジンの回転数を検出する回転数検出工程と、前記回転数検出工程において検出された前記エンジンの回転数が基準回転数以上となったときに前記エンジンの出力を低下させるリミッタ動作を実行するリミッタ動作実行工程と、前記リミッタ動作実行工程において所定の第１の期間内における前記リミッタ動作の実行頻度を検出するリミッタ動作検出工程と、前記リミッタ動作検出工程において検出された前記リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに前記基準回転数を下げる基準回転数変更工程とを備えていることを特徴とする。
【００２４】
本発明のエンジン過回転抑制方法によれば、上述した本発明の第１のエンジン過回転抑制装置と同様に、負荷の有無に応じて基準回転数の変更を常に正確に行うことができ、エンジンの過回転を高精度に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、無負荷状態を常に正確に検出することができ、エンジンの過回転を高精度に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態によるエンジン過回転抑制装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態によるエンジン過回転抑制装置の動作を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態によるエンジン過回転抑制装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態によるエンジン過回転防止装置としてのＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）等を示している。図１において、ＥＣＵ１は、例えばオフロードバイク等の車両に搭載され、車両の動作を制御するユニットであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）および記憶装置等を内蔵している。ＥＣＵ１には、当該車両に搭載されたエンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するクランク角センサ２、エンジンのシリンダのヘッド部分に設けられ、エンジンの燃焼室内の混合ガスに点火する点火装置３、エンジンのシリンダ内へ向けて燃料を噴射する燃料噴射装置４等が接続されている。
【００２８】
ＥＣＵ１は、クランク角センサ２から出力される検出信号に基づいてエンジンの回転数ｒを検出する回転数検出部１１、点火装置３を制御する点火制御部１２、燃料噴射装置４を制御する燃料噴射制御部１３、回転数検出部１１により検出されたエンジンの回転数ｒに基づいて後述のリミッタ制御を行うリミッタ制御部１４、およびリミッタ制御に用いられる後述する種々の基準値等が記憶された記憶部１５を備えている。回転数検出部１１、点火制御部１２、燃料噴射制御部１３およびリミッタ制御部１４は、ＥＣＵ１に内蔵された記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムをＥＣＵ１に内蔵されたＣＰＵにより読み取って実行することにより実現され、記憶部１５はＥＣＵ１に内蔵された記憶装置により実現される。
【００２９】
図２はリミッタ制御部１４によるリミッタ制御の一例を示している。図２中の上段は、エンジンの回転数ｒの変化を示すグラフであり、その横軸が時間であり、縦軸がエンジンの回転数ｒである。図２中の中段の●は点火カットが実行されたことを示し、○は点火が実行されたことを示している。図２中の下段は、リミッタ動作実行率ｅの算出結果等を示している。また、図２において縦方向に延びる多数の点線はそれぞれ、点火・点火カットが実行されるべきタイミングを示しており、上段のグラフ中の特性線上の点と、中段の●または○と、下段のリミッタ動作実行率ｅの算出結果とが同一の点線上にあるとき、これらの発生が実質的に同一のタイミングであることを示している。
【００３０】
リミッタ制御部１４は、リミッタ制御、すなわち、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数以上となったことを検出したときに、点火装置３による点火をカットしてエンジンの出力を低下させ、これによりエンジンの回転数ｒの上昇を抑え、エンジンの過回転を抑制する制御を行う。
【００３１】
リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御開始基準回転数Ｎ１以上となったときにリミッタ制御を開始する。例えば、図２において、リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御開始基準回転数Ｎ１以上となった時点ｔａからリミッタ制御を開始している。
【００３２】
また、リミッタ制御部１４は、原則として、有負荷時においては、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上となったときにリミッタ動作を実行し、無負荷時においては、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上となったときにリミッタ動作を実行する。本実施形態におけるリミッタ動作は、点火装置３における点火のカットである。すなわち、リミッタ制御部１４は、原則として、有負荷時においては、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上となったときに点火カットを実行し、無負荷時においては、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上となったときに点火カットを実行する。
【００３３】
例えば、図２において、少なくとも時点ｔｂから時点ｔｃまでの期間はエンジンに負荷がかかっている状態（有負荷状態）である。この期間において、リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上となったときに点火カットを実行している。
【００３４】
一方、図２において、少なくとも時点ｔｃから時点ｔｇまでの期間はエンジンに負荷がかかっていない状態（無負荷状態）である。この期間のうち、時点ｔｆから時点ｔｇまでの期間において、リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上となったときに点火カットを実行している。時点ｔｃから時点ｔｆまでの期間は、無負荷状態を検出し、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３に下げるための期間であり、これについては後述する。
【００３５】
また、リミッタ制御部１４は、リミッタ制御を開始した後、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御終了基準回転数Ｎ４以下となったときにリミッタ制御を終える。例えば、図２において、リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御終了基準回転数Ｎ４以下となった時点ｔｈにおいてリミッタ制御を終えている。
【００３６】
また、リミッタ制御部１４は、エンジンにかかる負荷が実質的になくなった状態、すなわち無負荷状態を検出し、無負荷状態を検出したときには、点火カットを実行するか否かを決定する基準であるリミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ下げる。リミッタ制御部１４による無負荷状態の検出方法は例えば次の通りである。
【００３７】
まず、リミッタ制御部１４はリミッタ動作実行率ｅを算出する。リミッタ動作実行率ｅとは、実行率算出単位期間Ｕｅ（第１の期間）内において点火を実行した回数と点火カットを実行した回数との総数に対する点火カットを実行した回数の割合である。リミッタ動作実行率ｅは、点火カット（リミッタ動作）の実行頻度を示す。具体的には、リミッタ制御部１４はリミッタ動作実行率ｅを次のように算出する。例えば、図２に示すように、実行率算出単位期間Ｕｅを「５」に設定した場合、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行率ｅを算出する時点から遡って、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが５回連続して到来した間において、点火カットが実行された回数ｍをカウントする。続いて、リミッタ制御部１４は、点火カットが実行された回数ｍを、実行率算出単位期間Ｕｅ（実行率算出単位期間Ｕｅ内において到来する、点火・点火カットが実行されるべきタイミングの回数、すなわち「５」）で割ることによりリミッタ動作実行率ｅを算出する（すなわちｅ＝ｍ／Ｕｅ）。そして、リミッタ制御部１４は、このようなリミッタ動作実行率ｅの算出を、原則としてリミッタ制御が実行されている期間中、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが到来するごとに行う。ただし、リミッタ制御が実行されている期間中であっても、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ下げる処理を開始した後は、リミッタ動作実行率ｅの算出を行わないようにしてもよく、本実施形態では、このような方法を選択している。また、リミッタ制御が実行されている期間中であっても、リミッタ制御が開始されてから、点火・点火カットが実行されるべきタイミングの到来回数が５（Ｕｅ）回未満である期間は、リミッタ動作実行率ｅを算出することができないので、リミッタ動作実行率ｅの算出を行わない。
【００３８】
次に、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行率ｅを算出するたびに、当該算出したリミッタ動作実行率ｅを実行率基準値Ｋｅと比較し、リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上である状態が連続して継続基準回数Ｋｃ（第２の期間）続いたら、エンジンが無負荷状態であると判断する。例えば、図２において、実行率基準値Ｋｅを「３／５」に設定し、継続基準回数Ｋｃを「２２」に設定した場合、時点ｔｄから時点ｔｅまでの間、リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ（＝３／５）以上である状態が連続して継続基準回数Ｋｃ（＝２２回）続いたので、リミッタ制御部１４は、時点ｔｅにおいてエンジンが無負荷状態であると判断している。
【００３９】
そして、無負荷状態であると判断したときには、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３に達するまで徐々に下げる。例えば、図２において、時点ｔｅから時点ｔｆにかけて、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げている。
【００４０】
このようなリミッタ制御部１４のリミッタ制御によれば、図２に示すように、少なくとも時点ｔｂから時点ｔｃまでの間の有負荷状態の期間中では、エンジンの回転数ｒを実質的にリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２に抑えることができる。その後、時点ｔｃを経過したとき、無負荷状態となったためにエンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２を超えて上昇しているが、時点ｔｄから時点ｔｅまでの間に、リミッタ制御部１４が、この無負荷状態を検出し、時点ｔｅから時点ｔｆにかけてリミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ下げたので、時点ｔｆから時点ｔｇまでの間の無負荷状態の期間中では、エンジンの回転数ｒをリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２よりも低い回転数に抑えることができる。総じて、リミッタ制御部１４のリミッタ制御によれば、有負荷時においても無負荷時においてもエンジンの過回転を抑制することができる。また、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げるので、リミッタ動作実行基準回転数の変更時にエンジンないし車両に大きな振動が生じることを抑制することができる。
【００４１】
図３はＥＣＵ１によりリミッタ制御の具体的な流れを示している。これより、先に図２を参照しながら説明したリミッタ制御部１４によるリミッタ制御について、図３を参照しながらより具体的に説明する。
【００４２】
図３において、ＥＣＵ１の稼働中、リミッタ制御部１４はエンジンの回転数ｒを監視しており（ステップＳ１）、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御開始基準回転数Ｎ１以上となったとき（ステップＳ１：ＹＥＳ）、リミッタ制御を開始する。リミッタ制御部１４は、リミッタ制御を開始した直後、自身に内蔵されたカウンタのカウント値ｃを０にする（ステップＳ２）。
【００４３】
続いて、リミッタ制御部１４は点火または点火カットを実行する（ステップＳ３）。すなわち、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが到来したときに、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上であるか否かを判断し、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上でないときには点火を実行し、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上であるときには点火カットを実行する。そして、リミッタ制御部１４は、点火を実行したときには点火を実行したことを記憶部１５に記憶し、点火カットを実行したときには点火カットを実行したことを記憶部１５に記憶する（ステップＳ４）。
【００４４】
続いて、リミッタ制御部１４は、リミッタ制御を開始してから（例えばステップＳ１でＹＥＳの判断を下してから）、ステップＳ３の点火または点火カットを実行した回数が５回未満か否かを判断する（ステップＳ５）。そして、リミッタ制御を開始してから点火または点火カットを実行した回数が５回未満であるときには（ステップＳ５：ＹＥＳ）、リミッタ制御を開始してから点火または点火カットを実行した回数が５回に達するまでステップＳ３ないしＳ４を繰り返す。
【００４５】
リミッタ制御を開始してから点火または点火カットを実行した回数が５回に達したときには（ステップＳ５：ＮＯ）、リミッタ制御部１４はリミッタ動作実行率ｅを算出する（ステップＳ６）。すなわち、上述したように、実行率算出単位期間Ｕｅを「５」に設定した場合には、リミッタ制御部１４は、記憶部１５に記憶された点火・点火カットの記憶を参照し、現時点から遡って点火・点火カットが実行されるべきタイミングが５回連続して到来した間において点火カットが実行された回数ｍをカウントし、当該回数ｍを「５」で割ることによりリミッタ動作実行率ｅを算出する。
【００４６】
続いて、リミッタ制御部１４は、ステップＳ６で算出したリミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。当該リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上でないときには（ステップＳ７：ＮＯ）、リミッタ制御部１４は処理をステップＳ２に戻す。これにより、カウント値ｃが０にリセットされた後、ステップＳ３以下の処理がさらに実行される。一方、ステップＳ６で算出したリミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上であるときには（ステップＳ７：ＹＥＳ）、リミッタ制御部１４はカウント値ｃを１増加させる（ステップＳ８）。
【００４７】
ステップＳ８に続き、リミッタ制御部１４は、カウント値ｃが継続基準回数Ｋｃ以上か否かを判断する（ステップＳ９）。カウント値ｃが継続基準回数Ｋｃ以上でないときには（ステップＳ９：ＮＯ）、リミッタ制御部１４は処理をステップＳ３に戻す。これにより、カウント値ｃがリセットされることなく、ステップＳ３以下の処理がさらに実行される。一方、カウント値ｃが継続基準回数Ｋｃ以上であるときには（ステップＳ９：ＹＥＳ）、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げる処理を開始する（ステップＳ１０）。
【００４８】
続いて、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げる処理を開始してからリミッタ動作実行基準回転数がＮ３に達するまでの間、リミッタ制御部１４は、徐々に下がっていくリミッタ動作実行基準回転数に基づいて点火または点火カットを実行する。すなわち、リミッタ制御部１４は、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが到来したときに、エンジンの回転数ｒがその時点におけるリミッタ動作実行基準回転数以上であるか否かを判断し、エンジンの回転数ｒが当該リミッタ動作実行基準回転数以上でないときには点火を実行し、エンジンの回転数ｒが当該リミッタ動作実行基準回転数以上であるときには点火カットを実行する。
【００４９】
続いて、リミッタ動作実行基準回転数がＮ３に達した後は、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数Ｎ３に基づいて点火または点火カットを実行する（ステップＳ１１）。すなわち、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが到来したときに、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上であるか否かを判断し、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上でないときには点火を実行し、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上であるときには点火カットを実行する。
【００５０】
リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げる処理を開始してからリミッタ動作実行基準回転数がＮ３に達するまでの間、またはリミッタ動作実行基準回転数がＮ３に達した後、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御終了基準回転数Ｎ４以下となったとき（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、リミッタ制御を終了する。なお、図３には示していないが、リミッタ動作実行基準回転数がＮ２である期間においても、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御終了基準回転数Ｎ４以下となったときにリミッタ制御部１４はリミッタ制御を終了する。
【００５１】
なお、リミッタ制御開始基準回転数Ｎ１、リミッタ動作実行基準回転数Ｎ２、Ｎ３、リミッタ制御終了基準回転数Ｎ４、実行率算出単位期間Ｕｅ、実行率基準値Ｋｅ、および継続基準回数Ｋｃは記憶部１５に記憶されており、リミッタ制御部１４は、リミッタ制御においてこれらの値を用いるときには、これらの値を記憶部１５から読み出して用いる。
【００５２】
以上説明した通り、本発明のＥＣＵ１におけるリミッタ制御部１４のリミッタ制御によれば、点火カット（リミッタ動作）の実行頻度に基づいて無負荷状態か否かを判断するので、ニュートラル状態であること、またはクラッチ断状態であることにより生じる無負荷状態に加え、タイヤが路面から離れていること、または低μ路を走行していることにより生じる実質的な無負荷状態をも検出することができ、エンジンの過回転を高精度に抑制することができる。
【００５３】
また、リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上である状態が継続基準回数Ｋｃ以上継続したときに無負荷状態であることを判断することにより、無負荷状態を高精度に検出することができ、エンジンの過回転を、より一層高精度に抑制することができる。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、リミッタ制御において、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２またはＮ３以上であるときに点火装置３の点火カットを行う場合を例に挙げたが、この点火カットに代え、または加え、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２またはＮ３以上であるときに燃料噴射装置４の燃料噴射の停止または制限を行ってもよい。
【００５５】
また、上述した実施形態では、リミッタ制御において、リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上である状態が継続基準回数Ｋｃ以上継続したときに無負荷状態であると判断してリミッタ動作実行率基準回転数をＮ２からＮ３へ下げる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らない。例えば所定の平均算出期間（第２の期間）内に算出された複数のリミッタ動作実行率ｅの平均値を算出し、この平均値が所定の平均実行率基準値以上であるときに、無負荷状態であると判断してリミッタ動作実行率基準回転数をＮ２からＮ３へ下げてもよい。
【００５６】
また、上述した実施形態では、リミッタ動作実行率ｅを、実行率算出単位期間Ｕｅ内において点火を実行した回数と点火カットを実行した回数との総数に対する点火カットを実行した回数の割合としたが、本発明はこれに限らず、リミッタ動作実行率ｅを、実行率算出単位期間Ｕｅ内において点火を実行した回数に対する点火カットを実行した回数の割合としてもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態において、回転数検出部１１が回転数検出手段の具体例であり、リミッタ制御部１４が、リミッタ動作実行手段、リミッタ動作検出手段、基準回転数変更手段の具体例である。また、図３中のステップＳ３がリミッタ動作実行手段またはリミッタ動作実行工程の具体例であり、ステップＳ６がリミッタ動作検出手段またはリミッタ動作検出工程の具体例であり、ステップＳ１０が基準回転数変更手段または基準回転数変更工程の具体例である。
【００５８】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うエンジン過回転抑制装置およびエンジン過回転抑制方法もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１ ＥＣＵ（エンジン過回転抑制装置）
１１ 回転数検出部（回転数検出手段）
１２ 点火制御部
１３ 燃料噴射制御部
１４ リミッタ制御部（リミッタ動作実行手段、リミッタ動作検出手段、基準回転数変更手段）
１５ 記憶部
Ｎ１ リミッタ制御開始基準回転数
Ｎ２、Ｎ３ リミッタ動作実行基準回転数（基準回転数）
Ｎ４ リミッタ制御終了基準回転数
Ｕｅ 実行率算出単位期間（第１の期間）
Ｋｅ 実行率基準値
Ｋｃ 継続基準回数（第２の期間）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両等に搭載されたエンジンにかかる負荷に応じてエンジンの過回転を適切に抑制するエンジン過回転抑制装置およびエンジン過回転抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
点火装置による点火をカットしてエンジンの過回転を抑制する技術は知られている。この技術によれば、エンジンの回転数が基準回転数（設定回転数）以上となったことを検出したときに、点火装置による点火をカットしてエンジンの出力を低下させ、これによりエンジンの回転数の上昇を抑え、エンジンの過回転を抑制することができる。
【０００３】
このような技術に関し、下記の特許文献１には、ニュートラルスイッチがニュートラルの状態か否か、またはクラッチスイッチがクラッチ断の状態か否かに基づいて無負荷状態を検出し、無負荷状態のときには、エンジンの回転数を第１回転数Ｎｅｃｕｔの近傍の回転数に維持する技術が記載されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、エンジンの回転数が上昇して第１設定回転数に達すると失火させ、この失火状態を検出してタイマ回路を作動させ、タイマ回路が作動してから設定時間経過したときに、第１設定回転数を第２設定回転数に切り換えて設定回転数を下げる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１０１６５号公報
【特許文献２】特開平７−４９０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したようなエンジンの過回転を抑制する技術では、点火装置による点火をカットしてエンジンの出力を低下させ、これによりエンジンの回転数の上昇を抑える。
【０００７】
ここで、エンジンに負荷がかかっているとき（有負荷時）には、点火カットによるエンジンの出力低下の程度が比較的小さくても、エンジンの回転数の上昇を十分に抑えることができる。一方、エンジンに負荷がかかっていないとき（無負荷時）には、点火カットによるエンジンの出力低下の程度が比較的大きくないと、エンジンの回転数の上昇を十分に抑えることができない。また、無負荷時には、点火と点火カットとを繰り返す間に、点火時においてエンジンの回転数が急上昇するため、エンジンの過回転を効果的に抑制することが困難な場合がある。
【０００８】
そこで、有負荷時には点火カットを実行するか否かの基準となるエンジンの回転数である基準回転数を比較的に高く設定し、無負荷時には当該基準回転数を比較的に低く設定し、負荷の有無に応じて２つの基準回転数を切り換えることが望まれる。
【０００９】
この場合、基準回転数を切り換えるためにはエンジンにかかる負荷の有無を検出する必要がある。この点、上記特許文献１に記載の技術では、ニュートラルスイッチがニュートラルの状態か否か、またはクラッチスイッチがクラッチ断の状態か否かに基づいて無負荷状態を検出している。
【００１０】
しかしながら、例えばオフロードバイクがオフロードを走行している際にタイヤが路面から離れたときや、車両が低μ路を走行しているときには、ニュートラル状態でなくても、あるいはクラッチが接続されていても無負荷状態（実質的に無負荷の状態）となる。このため、上記特許文献１に記載の技術では、タイヤが路面から離れたことや車両が低μ路を走行していることによって生じる無負荷状態を検出することができない。この結果、上記特許文献１に記載の技術では、負荷の有無に応じて上記２つの基準回転数を常に正確に切り換えることができず、エンジンの過回転を高精度に抑制することができないという問題がある。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載の技術では、２つの設定回転数を切り換えているものの、負荷の有無に応じてこの切換を行っているのではない。すなわち、上記特許文献２には、上記問題および上記問題の解決手段のいずれも記載も示唆もされていない。
【００１２】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、無負荷状態を常に正確に検出することができ、これによりエンジンの過回転を高精度に抑制することができるエンジン過回転抑制装置およびエンジン過回転抑制方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第１のエンジン過回転抑制装置は、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段により検出された前記エンジンの回転数が基準回転数以上となったときに前記エンジンの出力を低下させるリミッタ動作を実行するリミッタ動作実行手段と、前記リミッタ動作実行手段による所定の第１の期間内における前記リミッタ動作の実行頻度を検出するリミッタ動作検出手段と、前記リミッタ動作検出手段により検出された前記リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに前記基準回転数を下げる基準回転数変更手段とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１のエンジン過回転抑制装置は次のような考え方を採用している。すなわち、有負荷時は、リミッタ動作（例えばエンジンにおける点火のカット、エンジンにおける燃料噴射の停止または制限等）の実行によるエンジンの出力低下の程度が比較的小さくても、エンジンの回転数の上昇を十分に抑えることができる。この結果、有負荷時におけるリミッタ動作の実行頻度は比較的低くなる。一方、無負荷時は、リミッタ動作の実行によりエンジンの出力低下の程度を比較的大きくしないと、エンジンの回転数の上昇を十分に抑えることができない。この結果、無負荷時におけるリミッタ動作の実行頻度は比較的高くなる。したがって、リミッタ動作の実行頻度に基づいて無負荷状態か否かを判断することができる。
【００１５】
そこで、本発明の第１のエンジン過回転抑制装置は、リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに無負荷状態であると判断し、基準回転数を下げる。基準回転数が下がると、基準回転数が下がる前よりも低い回転数でリミッタ動作が実行されるようになるので、無負荷状態であってもエンジンの過回転を確実に抑制することができる。
【００１６】
そして、本発明の第１のエンジン過回転抑制装置によれば、リミッタ動作の実行頻度に基づいて無負荷状態か否かを判断するので、ニュートラル状態であること、またはクラッチ断状態であることにより生じる無負荷状態だけでなく、タイヤが路面から離れていること、または低μ路を走行していることにより生じる無負荷状態（実質的に無負荷の状態）をも検出することができる。したがって、負荷の有無に応じて基準回転数の変更を常に正確に行うことができ、エンジンの過回転を高精度に抑制することができる。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の第２のエンジン過回転抑制装置は、上述した本発明の第１のエンジン過回転抑制装置において、前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により算出された前記リミッタ動作実行率が基準値以上となったときに前記基準回転数を下げることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第２のエンジン過回転抑制装置によれば、リミッタ動作実行率に基づいて無負荷状態か否かを判断することにより、負荷の有無に応じた基準回転数の変更を常に正確に行うことができる。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の第３のエンジン過回転抑制装置は、上述した本発明の第１のエンジン過回転抑制装置において、前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により算出された前記リミッタ動作実行率が基準値以上である状態が所定の第２の期間継続したときに前記基準回転数を下げることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第３のエンジン過回転抑制装置によれば、リミッタ動作実行率の高い状態が所定の第２の期間継続したか否かを判断することにより、無負荷状態を高精度に検出することができ、負荷の有無に応じた基準回転数の変更を、より一層正確に行うことができる。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の第４のエンジン過回転抑制装置は、上述した本発明の第１のエンジン過回転抑制装置において、前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により所定の第２の期間内において算出された前記リミッタ動作実行率の平均値が基準値以上であるときに前記基準回転数を下げることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第４のエンジン過回転抑制装置によれば、所定の第２の期間内におけるリミッタ動作実行率の平均値が基準値以上であるか否かを判断することにより、無負荷状態を高精度に検出することができ、負荷の有無に応じた基準回転数の変更を、より一層正確に行うことができる。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の第５のエンジン過回転抑制方法は、エンジンの回転数を検出する回転数検出工程と、前記回転数検出工程において検出された前記エンジンの回転数が基準回転数以上となったときに前記エンジンの出力を低下させるリミッタ動作を実行するリミッタ動作実行工程と、前記リミッタ動作実行工程において所定の第１の期間内における前記リミッタ動作の実行頻度を検出するリミッタ動作検出工程と、前記リミッタ動作検出工程において検出された前記リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに前記基準回転数を下げる基準回転数変更工程とを備えていることを特徴とする。
【００２４】
本発明のエンジン過回転抑制方法によれば、上述した本発明の第１のエンジン過回転抑制装置と同様に、負荷の有無に応じて基準回転数の変更を常に正確に行うことができ、エンジンの過回転を高精度に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、無負荷状態を常に正確に検出することができ、エンジンの過回転を高精度に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態によるエンジン過回転抑制装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態によるエンジン過回転抑制装置の動作を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態によるエンジン過回転抑制装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態によるエンジン過回転防止装置としてのＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）等を示している。図１において、ＥＣＵ１は、例えばオフロードバイク等の車両に搭載され、車両の動作を制御するユニットであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）および記憶装置等を内蔵している。ＥＣＵ１には、当該車両に搭載されたエンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するクランク角センサ２、エンジンのシリンダのヘッド部分に設けられ、エンジンの燃焼室内の混合ガスに点火する点火装置３、エンジンのシリンダ内へ向けて燃料を噴射する燃料噴射装置４等が接続されている。
【００２８】
ＥＣＵ１は、クランク角センサ２から出力される検出信号に基づいてエンジンの回転数ｒを検出する回転数検出部１１、点火装置３を制御する点火制御部１２、燃料噴射装置４を制御する燃料噴射制御部１３、回転数検出部１１により検出されたエンジンの回転数ｒに基づいて後述のリミッタ制御を行うリミッタ制御部１４、およびリミッタ制御に用いられる後述する種々の基準値等が記憶された記憶部１５を備えている。回転数検出部１１、点火制御部１２、燃料噴射制御部１３およびリミッタ制御部１４は、ＥＣＵ１に内蔵された記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムをＥＣＵ１に内蔵されたＣＰＵにより読み取って実行することにより実現され、記憶部１５はＥＣＵ１に内蔵された記憶装置により実現される。
【００２９】
図２はリミッタ制御部１４によるリミッタ制御の一例を示している。図２中の上段は、エンジンの回転数ｒの変化を示すグラフであり、その横軸が時間であり、縦軸がエンジンの回転数ｒである。図２中の中段の●は点火カットが実行されたことを示し、○は点火が実行されたことを示している。図２中の下段は、リミッタ動作実行率ｅの算出結果等を示している。また、図２において縦方向に延びる多数の点線はそれぞれ、点火・点火カットが実行されるべきタイミングを示しており、上段のグラフ中の特性線上の点と、中段の●または○と、下段のリミッタ動作実行率ｅの算出結果とが同一の点線上にあるとき、これらの発生が実質的に同一のタイミングであることを示している。
【００３０】
リミッタ制御部１４は、リミッタ制御、すなわち、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数以上となったことを検出したときに、点火装置３による点火をカットしてエンジンの出力を低下させ、これによりエンジンの回転数ｒの上昇を抑え、エンジンの過回転を抑制する制御を行う。
【００３１】
リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御開始基準回転数Ｎ１以上となったときにリミッタ制御を開始する。例えば、図２において、リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御開始基準回転数Ｎ１以上となった時点ｔａからリミッタ制御を開始している。
【００３２】
また、リミッタ制御部１４は、原則として、有負荷時においては、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上となったときにリミッタ動作を実行し、無負荷時においては、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上となったときにリミッタ動作を実行する。本実施形態におけるリミッタ動作は、点火装置３における点火のカットである。すなわち、リミッタ制御部１４は、原則として、有負荷時においては、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上となったときに点火カットを実行し、無負荷時においては、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上となったときに点火カットを実行する。
【００３３】
例えば、図２において、少なくとも時点ｔｂから時点ｔｃまでの期間はエンジンに負荷がかかっている状態（有負荷状態）である。この期間において、リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上となったときに点火カットを実行している。
【００３４】
一方、図２において、少なくとも時点ｔｃから時点ｔｇまでの期間はエンジンに負荷がかかっていない状態（無負荷状態）である。この期間のうち、時点ｔｆから時点ｔｇまでの期間において、リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上となったときに点火カットを実行している。時点ｔｃから時点ｔｆまでの期間は、無負荷状態を検出し、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３に下げるための期間であり、これについては後述する。
【００３５】
また、リミッタ制御部１４は、リミッタ制御を開始した後、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御終了基準回転数Ｎ４以下となったときにリミッタ制御を終える。例えば、図２において、リミッタ制御部１４は、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御終了基準回転数Ｎ４以下となった時点ｔｈにおいてリミッタ制御を終えている。
【００３６】
また、リミッタ制御部１４は、エンジンにかかる負荷が実質的になくなった状態、すなわち無負荷状態を検出し、無負荷状態を検出したときには、点火カットを実行するか否かを決定する基準であるリミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ下げる。リミッタ制御部１４による無負荷状態の検出方法は例えば次の通りである。
【００３７】
まず、リミッタ制御部１４はリミッタ動作実行率ｅを算出する。リミッタ動作実行率ｅとは、実行率算出単位期間Ｕｅ（第１の期間）内において点火を実行した回数と点火カットを実行した回数との総数に対する点火カットを実行した回数の割合である。リミッタ動作実行率ｅは、点火カット（リミッタ動作）の実行頻度を示す。具体的には、リミッタ制御部１４はリミッタ動作実行率ｅを次のように算出する。例えば、図２に示すように、実行率算出単位期間Ｕｅを「５」に設定した場合、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行率ｅを算出する時点から遡って、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが５回連続して到来した間において、点火カットが実行された回数ｍをカウントする。続いて、リミッタ制御部１４は、点火カットが実行された回数ｍを、実行率算出単位期間Ｕｅ（実行率算出単位期間Ｕｅ内において到来する、点火・点火カットが実行されるべきタイミングの回数、すなわち「５」）で割ることによりリミッタ動作実行率ｅを算出する（すなわちｅ＝ｍ／Ｕｅ）。そして、リミッタ制御部１４は、このようなリミッタ動作実行率ｅの算出を、原則としてリミッタ制御が実行されている期間中、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが到来するごとに行う。ただし、リミッタ制御が実行されている期間中であっても、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ下げる処理を開始した後は、リミッタ動作実行率ｅの算出を行わないようにしてもよく、本実施形態では、このような方法を選択している。また、リミッタ制御が実行されている期間中であっても、リミッタ制御が開始されてから、点火・点火カットが実行されるべきタイミングの到来回数が５（Ｕｅ）回未満である期間は、リミッタ動作実行率ｅを算出することができないので、リミッタ動作実行率ｅの算出を行わない。
【００３８】
次に、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行率ｅを算出するたびに、当該算出したリミッタ動作実行率ｅを実行率基準値Ｋｅと比較し、リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上である状態が連続して継続基準回数Ｋｃ（第２の期間）続いたら、エンジンが無負荷状態であると判断する。例えば、図２において、実行率基準値Ｋｅを「３／５」に設定し、継続基準回数Ｋｃを「２２」に設定した場合、時点ｔｄから時点ｔｅまでの間、リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ（＝３／５）以上である状態が連続して継続基準回数Ｋｃ（＝２２回）続いたので、リミッタ制御部１４は、時点ｔｅにおいてエンジンが無負荷状態であると判断している。
【００３９】
そして、無負荷状態であると判断したときには、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３に達するまで徐々に下げる。例えば、図２において、時点ｔｅから時点ｔｆにかけて、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げている。
【００４０】
このようなリミッタ制御部１４のリミッタ制御によれば、図２に示すように、少なくとも時点ｔｂから時点ｔｃまでの間の有負荷状態の期間中では、エンジンの回転数ｒを実質的にリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２に抑えることができる。その後、時点ｔｃを経過したとき、無負荷状態となったためにエンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２を超えて上昇しているが、時点ｔｄから時点ｔｅまでの間に、リミッタ制御部１４が、この無負荷状態を検出し、時点ｔｅから時点ｔｆにかけてリミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ下げたので、時点ｔｆから時点ｔｇまでの間の無負荷状態の期間中では、エンジンの回転数ｒをリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２よりも低い回転数に抑えることができる。総じて、リミッタ制御部１４のリミッタ制御によれば、有負荷時においても無負荷時においてもエンジンの過回転を抑制することができる。また、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げるので、リミッタ動作実行基準回転数の変更時にエンジンないし車両に大きな振動が生じることを抑制することができる。
【００４１】
図３はＥＣＵ１によりリミッタ制御の具体的な流れを示している。これより、先に図２を参照しながら説明したリミッタ制御部１４によるリミッタ制御について、図３を参照しながらより具体的に説明する。
【００４２】
図３において、ＥＣＵ１の稼働中、リミッタ制御部１４はエンジンの回転数ｒを監視しており（ステップＳ１）、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御開始基準回転数Ｎ１以上となったとき（ステップＳ１：ＹＥＳ）、リミッタ制御を開始する。リミッタ制御部１４は、リミッタ制御を開始した直後、自身に内蔵されたカウンタのカウント値ｃを０にする（ステップＳ２）。
【００４３】
続いて、リミッタ制御部１４は点火または点火カットを実行する（ステップＳ３）。すなわち、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが到来したときに、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上であるか否かを判断し、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上でないときには点火を実行し、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２以上であるときには点火カットを実行する。そして、リミッタ制御部１４は、点火を実行したときには点火を実行したことを記憶部１５に記憶し、点火カットを実行したときには点火カットを実行したことを記憶部１５に記憶する（ステップＳ４）。
【００４４】
続いて、リミッタ制御部１４は、リミッタ制御を開始してから（例えばステップＳ１でＹＥＳの判断を下してから）、ステップＳ３の点火または点火カットを実行した回数が５回未満か否かを判断する（ステップＳ５）。そして、リミッタ制御を開始してから点火または点火カットを実行した回数が５回未満であるときには（ステップＳ５：ＹＥＳ）、リミッタ制御を開始してから点火または点火カットを実行した回数が５回に達するまでステップＳ３ないしＳ４を繰り返す。
【００４５】
リミッタ制御を開始してから点火または点火カットを実行した回数が５回に達したときには（ステップＳ５：ＮＯ）、リミッタ制御部１４はリミッタ動作実行率ｅを算出する（ステップＳ６）。すなわち、上述したように、実行率算出単位期間Ｕｅを「５」に設定した場合には、リミッタ制御部１４は、記憶部１５に記憶された点火・点火カットの記憶を参照し、現時点から遡って点火・点火カットが実行されるべきタイミングが５回連続して到来した間において点火カットが実行された回数ｍをカウントし、当該回数ｍを「５」で割ることによりリミッタ動作実行率ｅを算出する。
【００４６】
続いて、リミッタ制御部１４は、ステップＳ６で算出したリミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。当該リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上でないときには（ステップＳ７：ＮＯ）、リミッタ制御部１４は処理をステップＳ２に戻す。これにより、カウント値ｃが０にリセットされた後、ステップＳ３以下の処理がさらに実行される。一方、ステップＳ６で算出したリミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上であるときには（ステップＳ７：ＹＥＳ）、リミッタ制御部１４はカウント値ｃを１増加させる（ステップＳ８）。
【００４７】
ステップＳ８に続き、リミッタ制御部１４は、カウント値ｃが継続基準回数Ｋｃ以上か否かを判断する（ステップＳ９）。カウント値ｃが継続基準回数Ｋｃ以上でないときには（ステップＳ９：ＮＯ）、リミッタ制御部１４は処理をステップＳ３に戻す。これにより、カウント値ｃがリセットされることなく、ステップＳ３以下の処理がさらに実行される。一方、カウント値ｃが継続基準回数Ｋｃ以上であるときには（ステップＳ９：ＹＥＳ）、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げる処理を開始する（ステップＳ１０）。
【００４８】
続いて、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げる処理を開始してからリミッタ動作実行基準回転数がＮ３に達するまでの間、リミッタ制御部１４は、徐々に下がっていくリミッタ動作実行基準回転数に基づいて点火または点火カットを実行する。すなわち、リミッタ制御部１４は、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが到来したときに、エンジンの回転数ｒがその時点におけるリミッタ動作実行基準回転数以上であるか否かを判断し、エンジンの回転数ｒが当該リミッタ動作実行基準回転数以上でないときには点火を実行し、エンジンの回転数ｒが当該リミッタ動作実行基準回転数以上であるときには点火カットを実行する。
【００４９】
続いて、リミッタ動作実行基準回転数がＮ３に達した後は、リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数Ｎ３に基づいて点火または点火カットを実行する（ステップＳ１１）。すなわち、点火・点火カットが実行されるべきタイミングが到来したときに、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上であるか否かを判断し、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上でないときには点火を実行し、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ３以上であるときには点火カットを実行する。
【００５０】
リミッタ制御部１４は、リミッタ動作実行基準回転数をＮ２からＮ３へ徐々に下げる処理を開始してからリミッタ動作実行基準回転数がＮ３に達するまでの間、またはリミッタ動作実行基準回転数がＮ３に達した後、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御終了基準回転数Ｎ４以下となったとき（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、リミッタ制御を終了する。なお、図３には示していないが、リミッタ動作実行基準回転数がＮ２である期間においても、エンジンの回転数ｒがリミッタ制御終了基準回転数Ｎ４以下となったときにリミッタ制御部１４はリミッタ制御を終了する。
【００５１】
なお、リミッタ制御開始基準回転数Ｎ１、リミッタ動作実行基準回転数Ｎ２、Ｎ３、リミッタ制御終了基準回転数Ｎ４、実行率算出単位期間Ｕｅ、実行率基準値Ｋｅ、および継続基準回数Ｋｃは記憶部１５に記憶されており、リミッタ制御部１４は、リミッタ制御においてこれらの値を用いるときには、これらの値を記憶部１５から読み出して用いる。
【００５２】
以上説明した通り、本発明のＥＣＵ１におけるリミッタ制御部１４のリミッタ制御によれば、点火カット（リミッタ動作）の実行頻度に基づいて無負荷状態か否かを判断するので、ニュートラル状態であること、またはクラッチ断状態であることにより生じる無負荷状態に加え、タイヤが路面から離れていること、または低μ路を走行していることにより生じる実質的な無負荷状態をも検出することができ、エンジンの過回転を高精度に抑制することができる。
【００５３】
また、リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上である状態が継続基準回数Ｋｃ以上継続したときに無負荷状態であることを判断することにより、無負荷状態を高精度に検出することができ、エンジンの過回転を、より一層高精度に抑制することができる。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、リミッタ制御において、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２またはＮ３以上であるときに点火装置３の点火カットを行う場合を例に挙げたが、この点火カットに代え、または加え、エンジンの回転数ｒがリミッタ動作実行基準回転数Ｎ２またはＮ３以上であるときに燃料噴射装置４の燃料噴射の停止または制限を行ってもよい。
【００５５】
また、上述した実施形態では、リミッタ制御において、リミッタ動作実行率ｅが実行率基準値Ｋｅ以上である状態が継続基準回数Ｋｃ以上継続したときに無負荷状態であると判断してリミッタ動作実行率基準回転数をＮ２からＮ３へ下げる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らない。例えば所定の平均算出期間（第２の期間）内に算出された複数のリミッタ動作実行率ｅの平均値を算出し、この平均値が所定の平均実行率基準値以上であるときに、無負荷状態であると判断してリミッタ動作実行率基準回転数をＮ２からＮ３へ下げてもよい。
【００５６】
また、上述した実施形態では、リミッタ動作実行率ｅを、実行率算出単位期間Ｕｅ内において点火を実行した回数と点火カットを実行した回数との総数に対する点火カットを実行した回数の割合としたが、本発明はこれに限らず、リミッタ動作実行率ｅを、実行率算出単位期間Ｕｅ内において点火を実行した回数に対する点火カットを実行した回数の割合としてもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態において、回転数検出部１１が回転数検出手段の具体例であり、リミッタ制御部１４が、リミッタ動作実行手段、リミッタ動作検出手段、基準回転数変更手段の具体例である。また、図３中のステップＳ３がリミッタ動作実行手段またはリミッタ動作実行工程の具体例であり、ステップＳ６がリミッタ動作検出手段またはリミッタ動作検出工程の具体例であり、ステップＳ１０が基準回転数変更手段または基準回転数変更工程の具体例である。
【００５８】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うエンジン過回転抑制装置およびエンジン過回転抑制方法もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１ ＥＣＵ（エンジン過回転抑制装置）
１１ 回転数検出部（回転数検出手段）
１２ 点火制御部
１３ 燃料噴射制御部
１４ リミッタ制御部（リミッタ動作実行手段、リミッタ動作検出手段、基準回転数変更手段）
１５ 記憶部
Ｎ１ リミッタ制御開始基準回転数
Ｎ２、Ｎ３ リミッタ動作実行基準回転数（基準回転数）
Ｎ４ リミッタ制御終了基準回転数
Ｕｅ 実行率算出単位期間（第１の期間）
Ｋｅ 実行率基準値
Ｋｃ 継続基準回数（第２の期間）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記回転数検出手段により検出された前記エンジンの回転数が基準回転数以上となったときに前記エンジンの出力を低下させるリミッタ動作を実行するリミッタ動作実行手段と、
前記リミッタ動作実行手段による所定の第１の期間内における前記リミッタ動作の実行頻度を検出するリミッタ動作検出手段と、
前記リミッタ動作検出手段により検出された前記リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに前記基準回転数を下げる基準回転数変更手段とを備えていることを特徴とするエンジン過回転抑制装置。
【請求項２】
前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、
前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により算出された前記リミッタ動作実行率が基準値以上となったときに前記基準回転数を下げることを特徴とする請求項１に記載のエンジン過回転抑制装置。
【請求項３】
前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、
前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により算出された前記リミッタ動作実行率が基準値以上である状態が所定の第２の期間継続したときに前記基準回転数を下げることを特徴とする請求項１に記載のエンジン過回転抑制装置。
【請求項４】
前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、
前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により所定の第２の期間内において算出された前記リミッタ動作実行率の平均値が基準値以上であるときに前記基準回転数を下げることを特徴とする請求項１に記載のエンジン過回転抑制装置。
【請求項５】
エンジンの回転数を検出する回転数検出工程と、
前記回転数検出工程において検出された前記エンジンの回転数が基準回転数以上となったときに前記エンジンの出力を低下させるリミッタ動作を実行するリミッタ動作実行工程と、
前記リミッタ動作実行工程において所定の第１の期間内における前記リミッタ動作の実行頻度を検出するリミッタ動作検出工程と、
前記リミッタ動作検出工程において検出された前記リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに前記基準回転数を下げる基準回転数変更工程とを備えていることを特徴とするエンジン過回転抑制方法。
【請求項１】
エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記回転数検出手段により検出された前記エンジンの回転数が基準回転数以上となったときに前記エンジンの出力を低下させるリミッタ動作を実行するリミッタ動作実行手段と、
前記リミッタ動作実行手段による所定の第１の期間内における前記リミッタ動作の実行頻度を検出するリミッタ動作検出手段と、
前記リミッタ動作検出手段により検出された前記リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに前記基準回転数を下げる基準回転数変更手段とを備えていることを特徴とするエンジン過回転抑制装置。
【請求項２】
前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、
前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により算出された前記リミッタ動作実行率が基準値以上となったときに前記基準回転数を下げることを特徴とする請求項１に記載のエンジン過回転抑制装置。
【請求項３】
前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、
前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により算出された前記リミッタ動作実行率が基準値以上である状態が所定の第２の期間継続したときに前記基準回転数を下げることを特徴とする請求項１に記載のエンジン過回転抑制装置。
【請求項４】
前記リミッタ動作検出手段は、前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数と前記リミッタ動作の実行回数との総数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合、または前記第１の期間内における前記リミッタ動作の非実行回数に対する前記リミッタ動作の実行回数の割合であるリミッタ動作実行率を算出し、
前記基準回転数変更手段は、前記リミッタ動作検出手段により所定の第２の期間内において算出された前記リミッタ動作実行率の平均値が基準値以上であるときに前記基準回転数を下げることを特徴とする請求項１に記載のエンジン過回転抑制装置。
【請求項５】
エンジンの回転数を検出する回転数検出工程と、
前記回転数検出工程において検出された前記エンジンの回転数が基準回転数以上となったときに前記エンジンの出力を低下させるリミッタ動作を実行するリミッタ動作実行工程と、
前記リミッタ動作実行工程において所定の第１の期間内における前記リミッタ動作の実行頻度を検出するリミッタ動作検出工程と、
前記リミッタ動作検出工程において検出された前記リミッタ動作の実行頻度が基準頻度以上となったときに前記基準回転数を下げる基準回転数変更工程とを備えていることを特徴とするエンジン過回転抑制方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２４６７６５（Ｐ２０１２−２４６７６５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６５０８（Ｐ２０１１−１１６５０８）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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