駆動源の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体
【課題】エンジンの異常時における出力を異常の種類に応じてきめ細やかに制御する。
【解決手段】ＥＣＵは、エンジンの異常が検出されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、出力の制御に用いる指令値の上限値の減少量を異常の種類に応じて設定するステップ（Ｓ１０６）と、設定された減少量だけ上限値を減少するステップ（Ｓ１０８）と、アクセル開度センサにより検出される実際のアクセル開度が上限値以下であると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、実際のアクセル開度を指令値に設定するステップ（Ｓ１１６）と、実際のアクセル開度が上限値より大きいと（Ｓ１１４にてＮＯ）、上限値を指令値に設定するステップ（Ｓ１１８）と、指令値に応じてエンジンの出力を制御するステップ（Ｓ１２０）とを含む、プログラムを実行する。
【解決手段】ＥＣＵは、エンジンの異常が検出されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、出力の制御に用いる指令値の上限値の減少量を異常の種類に応じて設定するステップ（Ｓ１０６）と、設定された減少量だけ上限値を減少するステップ（Ｓ１０８）と、アクセル開度センサにより検出される実際のアクセル開度が上限値以下であると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、実際のアクセル開度を指令値に設定するステップ（Ｓ１１６）と、実際のアクセル開度が上限値より大きいと（Ｓ１１４にてＮＯ）、上限値を指令値に設定するステップ（Ｓ１１８）と、指令値に応じてエンジンの出力を制御するステップ（Ｓ１２０）とを含む、プログラムを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、異常が検出された場合に駆動源の出力を制限する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンなどの駆動源の異常が発生した場合に２次故障の発生などを防止するために、駆動源の出力を制限する技術が知られている。駆動源の出力は、たとえば車両が走行可能であり、かつ２次故障が発生することがないように制限される。
【０００３】
特開２００１−３１７３９９号公報（特許文献１）は、車両の車軸から出力する駆動力を増加する要求を伝える指示信号を出力する指示部と、車両に搭載されて車両の駆動力を発生する動力発生装置に対して、指示部からの指示信号に応じて駆動力が変化するように制御を行なう制御部と、車両における特定種類の異常を検出する異常検出部と、異常が検出されたときに、制御部で実行される制御を、予め設定された複数の異常検出時制御のうち、検出された異常の種類に対応する異常検出時制御に変更する制御変更部とを備える運転制御装置を開示する。予め設定された複数の異常検出時制御のうちの少なくとも一つは、異常が検出されてからの経過時間と、異常が検出されてからの走行距離のうち、少なくとも一方の条件に基づいて、車両の駆動力を段階的に制限する制御である。
【０００４】
特許文献１に記載の運転制御装置によれば、車両における特定種類の異常が検出されたときに、予め設定された複数の異常検出時制御のうち、検出された異常の種類に対応する異常検出時制御が実行される。そのため、異常発生時にも、発生した異常の種類に応じて車両の駆動力を確保することができる。したがって、動力発生装置による駆動力の発生に影響の少ない異常の発生時には、必要以上に車両の駆動力を制限しないようにして、運転者が操作性の低下を感じるのを抑えることができる。また、異常の種類に応じて異常発生時の駆動力を確保することで、異常発生時の退避行動をとる際の安全性を高めることができる。
【特許文献１】特開２００１−３１７３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００１−３１７３９９号公報に記載の運転制御装置は、出力を異常の種類に応じて制限したり、出力を段階的に制限したりするものに過ぎない。そのため、異常発生時における出力をきめ細かく制御して、車両の挙動および運転性を良好にするにはさらなる改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、異常発生時における出力をきめ細かく制御して、車両の挙動および運転性を良好にすることができる駆動源の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る駆動源の制御装置は、車両に搭載された駆動源の異常を検出するための手段と、運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように指令値を設定するための指令値設定手段と、駆動源の異常が検出された場合、上限値の減少率を異常の種類に応じて設定するための減少率設定手段と、設定された減少率で上限値が減少するように上限値を設定するための上限設定手段と、指令値に応じて駆動源の出力を制御するための手段とを備える。第６の発明に係る駆動源の制御方法は、第１の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【０００８】
第１または第６の発明によると、駆動源の出力に関する指令値は、運転者により操作される操作部の操作量に応じて設定される。この指令値は、異常が検出された場合は上限値以下になるように設定される。駆動源の異常が検出された場合、上限値の減少率が異常の種類に応じて設定される。設定された減少率で上限値が減少するように上限値が設定される。このような上限値以下に制限される指令値に応じて駆動源の出力が制御される。これにより、駆動源の異常が検出された場合は、異常の種類の応じた減少率で減少するように駆動源の出力を制限することができる。そのため、たとえば異常の種類に応じて減少率を小さくしたり大きくしたりすることにより、異常発生時における出力をきめ細かく制御することができる。その結果、車両の挙動および運転性を良好にすることができる駆動源の制御装置もしくは制御方法を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る駆動源の制御装置においては、第１の発明の構成に加え、減少率設定手段は、第１の種類の異常が検出された場合、第１の減少率を上限値の減少率に設定するための手段と、第１の種類とは異なる第２の種類の異常が検出された場合、第１の減少率とは異なる第２の減少率を上限値の減少率に設定するための手段とを含む。上限設定手段は、第１の種類の異常が検出された場合、第１の制限値まで第１の減少率で減少するように上限値を設定するための手段と、第２の種類の異常が検出された場合、第１の制限値とは異なる第２の制限値まで第２の減少率で減少するように上限値を設定するための手段とを含む。第７の発明に係る駆動源の制御方法は、第２の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【００１０】
第２または第７の発明によると、第１の種類の異常が検出された場合、第１の制限値まで第１の減少率で減少するように上限値が設定される。第２の種類の異常が検出された場合、第２の制限値まで第２の減少率で減少するように上限値が設定される。これにより、異常の種類の応じた出力まで異常の種類に応じた減少率で減少するように駆動源の出力を制御することができる。そのため、駆動源の出力をよりきめ細かく制御することができる。
【００１１】
第３の発明に係る駆動源の制御装置においては、第２の発明の構成に加え、第１の減少率は、第２の減少率よりも小さい。第１の制限値は、第２の制限値よりも大きい。第８の発明に係る駆動源の制御方法は、第３の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【００１２】
第３または第８の発明によると、第１の種類の異常が検出された場合は、第２の種類の異常が検出された場合に比べて、小さい減少率で減少するように指令値の上限値が設定される。さらに、第１の種類の異常が検出された場合は、第２の種類の異常が検出された場合に比べて、指令値が最終的には大きい値に設定される。これにより、たとえば異常の程度が小さい場合には、大きい場合に比べて出力の制限量を小さくすることができる。そのため、必要以上に出力が制限されることがないようにすることができる。その結果、駆動源の異常が発生した場合に運転者に与え得る違和感を小さくすることができる。
【００１３】
第４の発明に係る駆動源の制御装置は、車両に搭載された駆動源の異常を検出するための手段と、運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように指令値を設定するための指令値設定手段と、駆動源の異常が検出された場合、予め定められた制限値まで予め定められた減少率で減少するように上限値を設定するための手段と、操作部の操作量が制限値より小さい場合において、制限値を上限値に設定するか否かを駆動源の異常の種類に応じて選択するための手段と、指令値に応じて駆動源の出力を制御するための手段とを備える。第９の発明に係る駆動源の制御方法は、第４の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【００１４】
第４または第９の発明によると、駆動源の出力に関する指令値は、運転者により操作される操作部の操作量に応じて設定される。この指令値は、異常が検出された場合は上限値以下になるように設定される。駆動源の異常が検出された場合、予め定められた制限値まで予め定められた減少率で減少するように上限値が設定される。操作部の操作量が制限値より小さくされた場合において、制限値を上限値に設定するか否かが駆動源の異常の種類に応じて選択される。これにより、駆動源の異常が検出された場合は、運転者の操作を加味した出力制限を行なうか否かを異常の種類に応じて選択することができる。そのため、異常発生時における出力を、異常の種類に応じてきめ細かく制御することができる。その結果、車両の挙動および運転性を良好にすることができる駆動源の制御装置もしくは制御方法を提供することができる。
【００１５】
第５の発明に係る駆動源の制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加え、指令値設定手段は、アクセル開度に応じて指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように指令値を設定するための手段を含む。第１０の発明に係る駆動源の制御方法は、第５の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【００１６】
第５または第１０の発明によると、駆動源の出力に関する指令値は、アクセル開度に応じて設定される。この指令値は、異常が検出された場合は上限値以下になるように設定される。これにより、運転者が高い出力を要求した場合であっても、異常の発生時には出力を制限することができる。そのため、２次故障が発生しないようにすることができる。
【００１７】
第１１の発明に係るプログラムは、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実現させるプログラムであって、第１２の発明に係る記録媒体は、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００１８】
第１１または第１２の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第６〜１０のいずれかの発明に係る駆動源の制御方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を、ディーゼルエンジンに適用した実施の形態について説明する。なお、ディーゼルエンジンの代わりに、ガソリンエンジンもしくはモータなどを車両の駆動源として用いるようにしてもよい。
【００２１】
図１において、内燃機関（以下、エンジンという）１０００は、燃料供給系１００、燃焼室２００、吸気系３００および排気系４００等を主要部として構成される直列４気筒のディーゼルエンジンシステムである。
【００２２】
燃料供給系１００は、サプライポンプ１１０、コモンレール１２０、燃料噴射弁１３０、遮断弁１４０、機関燃料通路８００等を備えて構成される。
【００２３】
サプライポンプ１１０は、燃料タンクから燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を高圧にした上で、機関燃料通路８００を介してコモンレール１２０に供給する。コモンレール１２０は、サプライポンプ１１０から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各燃料噴射弁１３０に分配する。燃料噴射弁１３０は、その内部に電磁ソレノイドを備え、適宜開弁して燃焼室２００内に燃料を噴射供給する。
【００２４】
吸気系３００は、各燃焼室２００内に供給される吸入空気の通路（吸気通路）を形成する。排気系４００は、上流から下流にかけ、排気ポート４１０、排気マニホールド４２０、触媒上流側通路４３０、触媒下流側通路４４０という各種通路部材が順次接続されて構成され、各燃焼室２００から排出される排気ガスの通路（排気通路）を形成する。触媒上流側通路４３０および触媒下流側通路４４０の間に触媒４５０が設けられる。
【００２５】
さらに、このエンジン１０００には、周知の過給機（ターボチャージャ）５００が設けられている。ターボチャージャ５００は、シャフト５１０を介して連結された２つのタービンホイール５２０およびタービンホイール５３０を備える。一方のタービンホイール（吸気側タービンホイール）５３０は、吸気系３００内の吸気に晒され、他方のタービンホイール（排気側タービンホイール）５２０は排気系４００内の排気に晒される。このような構成を有するターボチャージャ５００は、排気側タービンホイール５２０が受ける排気流（排気圧）を利用して吸気側タービンホイール５３０を回転させ、吸気圧を高めるといったいわゆる過給を行なう。
【００２６】
吸気系３００において、ターボチャージャ５００に設けられたインタークーラ３１０は、過給によって昇温した吸入空気を強制冷却する。インタークーラ３１０よりもさらに下流に設けられたスロットル弁３２０は、その開度を無段階に調節することができる電子制御式の開閉弁であり、所定の条件下において吸入空気の流路面積を絞り、同吸入空気の供給量を調整（低減）する機能を有する。
【００２７】
また、エンジン１０００には、燃焼室２００の上流（吸気系３００）および下流（排気系４００）をバイパスする排気還流通路（ＥＧＲ通路）６００が形成されている。このＥＧＲ通路６００は、排気の一部を適宜吸気系３００に戻す機能を有する。ＥＧＲ通路６００には、電子制御によって無段階に開閉され、同通路を流れる排気流量を自在に調整することができるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）弁６１０と、ＥＧＲ通路６００を通過（還流）する排気を冷却するためのＥＧＲクーラ６２０とが設けられている。
【００２８】
エンジン１０００の各部位には、各種センサが取り付けられており、それぞれの部位の環境条件や、エンジン１０００の運転状態に関する信号を出力する。
【００２９】
たとえば、レール圧センサ７００は、コモンレール１２０内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。エアフローメータ７２０は、吸気系３００内のスロットル弁３２０下流において吸入空気の流量（吸気量）Ｇａに応じた検出信号を出力する。
【００３０】
また、アクセル開度センサ７５０はエンジン１０００のアクセルペダル７５２に取り付けられ、同ペダルの操作量、すなわちアクセル開度Ａｃｃに応じた検出信号を出力する。これら各センサは、電子制御装置（ＥＣＵ）１１００と電気的に接続されている。
【００３１】
ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびバックアップＲＡＭ、タイマーやカウンタ等を備え、これらと、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器を含む外部入力回路および外部出力回路とが双方向性バスにより接続されて構成される。
【００３２】
このように構成されたＥＣＵ１１００は、上記各種センサの検出信号を外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づいてエンジン１０００の燃料噴射等についての基本制御を行なう他、還元剤（還元剤として機能する燃料）添加にかかる添加タイミングや供給量の決定等に関する還元剤（燃料）添加制御等、エンジン１０００の運転状態に関する各種制御を実行する。
【００３３】
なお、ＥＣＵ１１００は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。また、ＥＣＵ１１００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
【００３４】
図２を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。
【００３５】
ＥＣＵ１１００は、異常検出部１１１０と、指令値設定部１１２０と、減少率設定部１１３０と、上限設定部１１４０と、出力制御部１１５０とを含む。
【００３６】
異常検出部１１１０は、エンジン１０００の異常を検出する。たとえば、ターボチャージャ５００の過給圧が不足するという異常、ＥＧＲ弁６１０が閉じないという異常、エアフローメータ７２０の異常、コモンレール１２０内の燃料の圧力が過剰に高いという異常などが検出される。なお、これらの異常を検出する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。また、異常の種類はこれらに限らない。
【００３７】
指令値設定部１１２０は、エンジン１０００の出力を制御するために用いるアクセル開度の指令値を、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度に応じて設定する。さらに、指令値設定部１１２０は、エンジン１０００の異常が検出された場合は、上限設定部１１４０により設定される上限値以下になるように指令値を設定する。すなわち、エンジン１０００の異常が検出された場合は、上限値以下の範囲で実際のアクセル開度に応じて指令値が設定される。
【００３８】
減少率設定部１１３０は、指令値の上限値の減少率を異常の種類に応じて設定する。たとえば、ターボチャージャ５００の過給圧が不足するという異常、ＥＧＲ弁６１０が閉じないという異常またはエアフローメータ７２０の異常が検出された場合、第１減少率が上限値の減少率に設定される。より具体的には、上限値が周期的に減少される量を表わす減少量に、第１減少量が設定される。
【００３９】
一方、コモンレール１２０内の燃料の圧力が過剰に高いという異常が検出された場合、第１減少率よりも大きい第２減少率が上限値の減少量に設定される。より具体的には、第１減少量よりも大きい第２減少量が上限値の減少量に設定される。
【００４０】
上限設定部１１４０は、異常の種類に応じて定められる制限値まで、設定された減少率で減少するように指令値の上限値を設定する。たとえば、ターボチャージャ５００過給圧が不足するという異常、ＥＧＲ弁６１０が閉じないという異常またはエアフローメータ７２０の異常が検出された場合、第１制限値まで第１減少率で上限値が減少するように設定される。一方、コモンレール１２０内の燃料の圧力が過剰に高いという異常が検出された場合、第１制限値よりも小さい第２制限値まで第２減少率で上限値が減少するように設定される。上限値の初期値はたとえば、アクセル開度の最大値である１００％である。
【００４１】
出力制御部１１５０は、設定された指令値に応じてエンジン１０００の出力を制御する。たとえば、指令値が小さいほど燃料噴射弁１３０からの燃料噴射量がより少なくなるように制御することにより、エンジン１０００の出力を制御する。
【００４２】
図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００４３】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１１００は、エンジン１０００の異常を検出したか否かを判断する。エンジン１０００の異常を検出すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。
【００４４】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１１００は、アクセル開度の指令値の上限値を減少中であるか否かを判断する。たとえば、前回の制御サイクルにおいて上限値が減少されると、上限値が減少中であると判断される。上限値を減少中であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１１０は、上限値を初期化する。たとえば、アクセル開度の最大値が上限値に設定される。
【００４５】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１１００は、上限値の減少量および制限値を異常の種類に応じて設定する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１１００は、設定された減少量だけ上限値を減少する。
【００４６】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１１００は、上限値が異常の種類に応じて設定された制限値以下であるか否かを判断する。上限値が制限値以下であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１１００は、制限値を上限値に設定する。
【００４７】
Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１１００は、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が上限値以下であるか否かを判断する。実際のアクセル開度が上限値以下であると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。もしそうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１１８に移される。
【００４８】
Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１１００は、実際のアクセル開度を指令値に設定する。Ｓ１１８にて、ＥＣＵ１１００は、上限値を指令値に設定する。Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１１００は、指令値に応じてエンジン１０００の出力を制御する。
【００４９】
Ｓ１２２にて、ＥＣＵ１１００は、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度を、指令値の上限値に設定する。上限値を減少中であった場合は、実際のアクセル開度が上限値に設定されることにより、上限値の減少が停止される。
【００５０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００の動作について説明する。
【００５１】
エンジン１０００の異常が検出されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、アクセル開度の指令値の上限値が減少中であるか否かが判断される（Ｓ１０２）。ここでは、上限値を減少中でない（Ｓ１０２にてＮＯ）と想定する。
【００５２】
この場合、アクセル開度の指令値の上限値が初期化される（Ｓ１０４）。この上限値の減少量および制限値が異常の種類に応じて設定される（Ｓ１０６）。設定された減少量だけ上限値が減少される（Ｓ１０８）。すなわち、異常の種類に応じて設定された減少率で上限値が減少するように上限値が設定される。
【００５３】
上限値が異常の種類に応じて設定された制限値以下であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、制限値が上限値に設定される（Ｓ１１２）。上限値が制限値より大きいと（Ｓ１１０にてＮＯ）、制限値以下になるまで上限値が繰り返し減少される（漸減される）。
【００５４】
これにより、図４に示すように、異常の種類に応じた制限値まで、異常の種類に応じた減少率で上限値を減少することができる。そのため、たとえば２次故障が発生する可能性が小さい異常が検出された場合には、２次故障が発生する可能性が大きい異常が検出された場合に比べて、緩やかに上限値を減少することができる。
【００５５】
アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が上限値以下であると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、実際のアクセル開度が指令値に設定される（Ｓ１１６）。実際のアクセル開度が上限値より大きいと（Ｓ１１４にてＮＯ）、上限値が指令値に設定される（Ｓ１１８）。この指令値に応じてエンジン１０００の出力が制御される（Ｓ１２０）。
【００５６】
これにより、たとえば２次故障が発生する可能性が小さい異常が検出された場合には、２次故障が発生する可能性が大きい異常が検出された場合に比べて、出力を緩やかに減少することができる。そのため、２次故障が発生する可能性が小さい異常が検出された場合において、必要以上に出力を制限しないようにすることができる。また、２次故障が発生する可能性が大きい異常が検出された場合において、出力を速やかに減少することができる。その結果、異常発生時における出力をきめ細かく制御することができる。
【００５７】
一方、エンジン１０００の異常が検出されないと（Ｓ１００にてＮＯ）、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が、指令値の上限値に設定される（Ｓ１２２）。これにより、実際のアクセル開度に応じた出力を得ることができる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、エンジンの異常が検出されると、指令値の上限値の減少量および制限値が異常の種類に応じて設定される。さらに、異常の種類に応じて設定された制限値まで、異常の種類に応じて設定された減少率で上限値が減少するように設定される。この上限値以下になるように設定されるアクセル開度の指令値に応じて、エンジンの出力が制御される。これにより、エンジンの異常が検出された場合は、異常の種類の応じた減少率で減少するようにエンジンの出力を制限することができる。そのため、たとえば異常の種類に応じて減少率を小さくしたり大きくしたりすることにより、異常発生時における出力をきめ細かく制御することができる。その結果、車両の挙動および運転性を良好にすることができる。
【００５９】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、実際のアクセル開度が制限値より小さくされた場合において、制限値を上限値に設定するか否かをエンジンの異常の種類に応じて選択する点で、前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらの機能についても同じである。したがって、ここではそれらの詳細は説明は繰り返さない。
【００６０】
図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。なお、前述の第１の実施の形態と同じ機能については、同じ符号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。
【００６１】
ＥＣＵ１１００は、異常検出部１１１０と、指令値設定部１１２０と、減少率設定部１１３０と、上限設定部１１４０と、出力制御部１１５０とに加えて、選択部１１６０を含む。
【００６２】
選択部１１６０は、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が制限値より小さくされた場合において、制限値を上限値に設定するか否かをエンジンの異常の種類に応じて選択する。
【００６３】
たとえば、コモンレール１２０内の燃料の圧力が過剰に高いという異常が検出された場合において、実際のアクセル開度が第２制限値より小さくされると、第２制限値が上限値に設定される。
【００６４】
一方、たとえば、ターボチャージャ５００過給圧が不足するという異常、ＥＧＲ弁６１０が閉じないという異常またはエアフローメータ７２０の異常が検出された場合、実際のアクセル開度が第１制限値より小さくされても、第１制限値は上限値に設定されない。
【００６５】
図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。また、前述の第１の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。
【００６６】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ１１００は、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が制限値より小さいか否かを判断する。実際のアクセル開度が制限値より小さいと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。
【００６７】
このようにすれば、図７に示すように、時間Ｔ（０）においてアクセル開度が制限値よりも小さくなった時点で、制限値を上限値に設定することができる。そのため、たとえば２次故障が発生する可能性が大きい異常が検出された場合において、一旦小さくなった出力が大きくならないようにすることができる。また、２次故障が発生する可能性が小さい異常が検出された場合において、必要以上に出力を制限しないようにすることができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、実際のアクセル開度が制限値より小さくされた場合において、制限値を上限値に設定するか否かがエンジンの異常の種類に応じて選択される。これにより、運転者の操作を加味した出力制限を行なうか否かを異常の種類に応じて選択することができる。そのため、異常発生時における出力を、異常の種類に応じてきめ細かく制御することができる。その結果、車両の挙動および運転性を良好にすることができる。
【００６９】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵにより制御されるディーゼルエンジンシステムを示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】指令値の上限値の推移を示すタイミングチャート（その１）である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】指令値の上限値の推移を示すタイミングチャート（その２）である。
【符号の説明】
【００７１】
１００ 燃料供給系、１１０ サプライポンプ、１２０ コモンレール、１３０ 燃料噴射弁、２００ 燃焼室、３００ 吸気系、３１０ インタークーラ、３２０ スロットル弁、４００ 排気系、４１０ 排気ポート、４２０ 排気マニホールド、４３０ 触媒上流側通路、４４０ 触媒下流側通路、４５０ 触媒、５００ ターボチャージャ、５１０ シャフト、５２０，５３０ タービンホイール、６００ 排気還流通路、６１０ ＥＧＲ弁、６２０ ＥＧＲクーラ、７００ レール圧センサ、７２０ エアフローメータ、７５０ アクセル開度センサ、７５２ アクセルペダル、８００ 機関燃料通路、１０００ エンジン、１１００ ＥＣＵ、１１１０ 異常検出部、１１２０ 指令値設定部、１１３０ 減少率設定部、１１４０ 上限設定部、１１５０ 出力制御部、１１６０ 選択部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、異常が検出された場合に駆動源の出力を制限する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンなどの駆動源の異常が発生した場合に２次故障の発生などを防止するために、駆動源の出力を制限する技術が知られている。駆動源の出力は、たとえば車両が走行可能であり、かつ２次故障が発生することがないように制限される。
【０００３】
特開２００１−３１７３９９号公報（特許文献１）は、車両の車軸から出力する駆動力を増加する要求を伝える指示信号を出力する指示部と、車両に搭載されて車両の駆動力を発生する動力発生装置に対して、指示部からの指示信号に応じて駆動力が変化するように制御を行なう制御部と、車両における特定種類の異常を検出する異常検出部と、異常が検出されたときに、制御部で実行される制御を、予め設定された複数の異常検出時制御のうち、検出された異常の種類に対応する異常検出時制御に変更する制御変更部とを備える運転制御装置を開示する。予め設定された複数の異常検出時制御のうちの少なくとも一つは、異常が検出されてからの経過時間と、異常が検出されてからの走行距離のうち、少なくとも一方の条件に基づいて、車両の駆動力を段階的に制限する制御である。
【０００４】
特許文献１に記載の運転制御装置によれば、車両における特定種類の異常が検出されたときに、予め設定された複数の異常検出時制御のうち、検出された異常の種類に対応する異常検出時制御が実行される。そのため、異常発生時にも、発生した異常の種類に応じて車両の駆動力を確保することができる。したがって、動力発生装置による駆動力の発生に影響の少ない異常の発生時には、必要以上に車両の駆動力を制限しないようにして、運転者が操作性の低下を感じるのを抑えることができる。また、異常の種類に応じて異常発生時の駆動力を確保することで、異常発生時の退避行動をとる際の安全性を高めることができる。
【特許文献１】特開２００１−３１７３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００１−３１７３９９号公報に記載の運転制御装置は、出力を異常の種類に応じて制限したり、出力を段階的に制限したりするものに過ぎない。そのため、異常発生時における出力をきめ細かく制御して、車両の挙動および運転性を良好にするにはさらなる改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、異常発生時における出力をきめ細かく制御して、車両の挙動および運転性を良好にすることができる駆動源の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る駆動源の制御装置は、車両に搭載された駆動源の異常を検出するための手段と、運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように指令値を設定するための指令値設定手段と、駆動源の異常が検出された場合、上限値の減少率を異常の種類に応じて設定するための減少率設定手段と、設定された減少率で上限値が減少するように上限値を設定するための上限設定手段と、指令値に応じて駆動源の出力を制御するための手段とを備える。第６の発明に係る駆動源の制御方法は、第１の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【０００８】
第１または第６の発明によると、駆動源の出力に関する指令値は、運転者により操作される操作部の操作量に応じて設定される。この指令値は、異常が検出された場合は上限値以下になるように設定される。駆動源の異常が検出された場合、上限値の減少率が異常の種類に応じて設定される。設定された減少率で上限値が減少するように上限値が設定される。このような上限値以下に制限される指令値に応じて駆動源の出力が制御される。これにより、駆動源の異常が検出された場合は、異常の種類の応じた減少率で減少するように駆動源の出力を制限することができる。そのため、たとえば異常の種類に応じて減少率を小さくしたり大きくしたりすることにより、異常発生時における出力をきめ細かく制御することができる。その結果、車両の挙動および運転性を良好にすることができる駆動源の制御装置もしくは制御方法を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る駆動源の制御装置においては、第１の発明の構成に加え、減少率設定手段は、第１の種類の異常が検出された場合、第１の減少率を上限値の減少率に設定するための手段と、第１の種類とは異なる第２の種類の異常が検出された場合、第１の減少率とは異なる第２の減少率を上限値の減少率に設定するための手段とを含む。上限設定手段は、第１の種類の異常が検出された場合、第１の制限値まで第１の減少率で減少するように上限値を設定するための手段と、第２の種類の異常が検出された場合、第１の制限値とは異なる第２の制限値まで第２の減少率で減少するように上限値を設定するための手段とを含む。第７の発明に係る駆動源の制御方法は、第２の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【００１０】
第２または第７の発明によると、第１の種類の異常が検出された場合、第１の制限値まで第１の減少率で減少するように上限値が設定される。第２の種類の異常が検出された場合、第２の制限値まで第２の減少率で減少するように上限値が設定される。これにより、異常の種類の応じた出力まで異常の種類に応じた減少率で減少するように駆動源の出力を制御することができる。そのため、駆動源の出力をよりきめ細かく制御することができる。
【００１１】
第３の発明に係る駆動源の制御装置においては、第２の発明の構成に加え、第１の減少率は、第２の減少率よりも小さい。第１の制限値は、第２の制限値よりも大きい。第８の発明に係る駆動源の制御方法は、第３の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【００１２】
第３または第８の発明によると、第１の種類の異常が検出された場合は、第２の種類の異常が検出された場合に比べて、小さい減少率で減少するように指令値の上限値が設定される。さらに、第１の種類の異常が検出された場合は、第２の種類の異常が検出された場合に比べて、指令値が最終的には大きい値に設定される。これにより、たとえば異常の程度が小さい場合には、大きい場合に比べて出力の制限量を小さくすることができる。そのため、必要以上に出力が制限されることがないようにすることができる。その結果、駆動源の異常が発生した場合に運転者に与え得る違和感を小さくすることができる。
【００１３】
第４の発明に係る駆動源の制御装置は、車両に搭載された駆動源の異常を検出するための手段と、運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように指令値を設定するための指令値設定手段と、駆動源の異常が検出された場合、予め定められた制限値まで予め定められた減少率で減少するように上限値を設定するための手段と、操作部の操作量が制限値より小さい場合において、制限値を上限値に設定するか否かを駆動源の異常の種類に応じて選択するための手段と、指令値に応じて駆動源の出力を制御するための手段とを備える。第９の発明に係る駆動源の制御方法は、第４の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【００１４】
第４または第９の発明によると、駆動源の出力に関する指令値は、運転者により操作される操作部の操作量に応じて設定される。この指令値は、異常が検出された場合は上限値以下になるように設定される。駆動源の異常が検出された場合、予め定められた制限値まで予め定められた減少率で減少するように上限値が設定される。操作部の操作量が制限値より小さくされた場合において、制限値を上限値に設定するか否かが駆動源の異常の種類に応じて選択される。これにより、駆動源の異常が検出された場合は、運転者の操作を加味した出力制限を行なうか否かを異常の種類に応じて選択することができる。そのため、異常発生時における出力を、異常の種類に応じてきめ細かく制御することができる。その結果、車両の挙動および運転性を良好にすることができる駆動源の制御装置もしくは制御方法を提供することができる。
【００１５】
第５の発明に係る駆動源の制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加え、指令値設定手段は、アクセル開度に応じて指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように指令値を設定するための手段を含む。第１０の発明に係る駆動源の制御方法は、第５の発明に係る駆動源の制御装置と同様の要件を備える。
【００１６】
第５または第１０の発明によると、駆動源の出力に関する指令値は、アクセル開度に応じて設定される。この指令値は、異常が検出された場合は上限値以下になるように設定される。これにより、運転者が高い出力を要求した場合であっても、異常の発生時には出力を制限することができる。そのため、２次故障が発生しないようにすることができる。
【００１７】
第１１の発明に係るプログラムは、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実現させるプログラムであって、第１２の発明に係る記録媒体は、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００１８】
第１１または第１２の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第６〜１０のいずれかの発明に係る駆動源の制御方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を、ディーゼルエンジンに適用した実施の形態について説明する。なお、ディーゼルエンジンの代わりに、ガソリンエンジンもしくはモータなどを車両の駆動源として用いるようにしてもよい。
【００２１】
図１において、内燃機関（以下、エンジンという）１０００は、燃料供給系１００、燃焼室２００、吸気系３００および排気系４００等を主要部として構成される直列４気筒のディーゼルエンジンシステムである。
【００２２】
燃料供給系１００は、サプライポンプ１１０、コモンレール１２０、燃料噴射弁１３０、遮断弁１４０、機関燃料通路８００等を備えて構成される。
【００２３】
サプライポンプ１１０は、燃料タンクから燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を高圧にした上で、機関燃料通路８００を介してコモンレール１２０に供給する。コモンレール１２０は、サプライポンプ１１０から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各燃料噴射弁１３０に分配する。燃料噴射弁１３０は、その内部に電磁ソレノイドを備え、適宜開弁して燃焼室２００内に燃料を噴射供給する。
【００２４】
吸気系３００は、各燃焼室２００内に供給される吸入空気の通路（吸気通路）を形成する。排気系４００は、上流から下流にかけ、排気ポート４１０、排気マニホールド４２０、触媒上流側通路４３０、触媒下流側通路４４０という各種通路部材が順次接続されて構成され、各燃焼室２００から排出される排気ガスの通路（排気通路）を形成する。触媒上流側通路４３０および触媒下流側通路４４０の間に触媒４５０が設けられる。
【００２５】
さらに、このエンジン１０００には、周知の過給機（ターボチャージャ）５００が設けられている。ターボチャージャ５００は、シャフト５１０を介して連結された２つのタービンホイール５２０およびタービンホイール５３０を備える。一方のタービンホイール（吸気側タービンホイール）５３０は、吸気系３００内の吸気に晒され、他方のタービンホイール（排気側タービンホイール）５２０は排気系４００内の排気に晒される。このような構成を有するターボチャージャ５００は、排気側タービンホイール５２０が受ける排気流（排気圧）を利用して吸気側タービンホイール５３０を回転させ、吸気圧を高めるといったいわゆる過給を行なう。
【００２６】
吸気系３００において、ターボチャージャ５００に設けられたインタークーラ３１０は、過給によって昇温した吸入空気を強制冷却する。インタークーラ３１０よりもさらに下流に設けられたスロットル弁３２０は、その開度を無段階に調節することができる電子制御式の開閉弁であり、所定の条件下において吸入空気の流路面積を絞り、同吸入空気の供給量を調整（低減）する機能を有する。
【００２７】
また、エンジン１０００には、燃焼室２００の上流（吸気系３００）および下流（排気系４００）をバイパスする排気還流通路（ＥＧＲ通路）６００が形成されている。このＥＧＲ通路６００は、排気の一部を適宜吸気系３００に戻す機能を有する。ＥＧＲ通路６００には、電子制御によって無段階に開閉され、同通路を流れる排気流量を自在に調整することができるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）弁６１０と、ＥＧＲ通路６００を通過（還流）する排気を冷却するためのＥＧＲクーラ６２０とが設けられている。
【００２８】
エンジン１０００の各部位には、各種センサが取り付けられており、それぞれの部位の環境条件や、エンジン１０００の運転状態に関する信号を出力する。
【００２９】
たとえば、レール圧センサ７００は、コモンレール１２０内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。エアフローメータ７２０は、吸気系３００内のスロットル弁３２０下流において吸入空気の流量（吸気量）Ｇａに応じた検出信号を出力する。
【００３０】
また、アクセル開度センサ７５０はエンジン１０００のアクセルペダル７５２に取り付けられ、同ペダルの操作量、すなわちアクセル開度Ａｃｃに応じた検出信号を出力する。これら各センサは、電子制御装置（ＥＣＵ）１１００と電気的に接続されている。
【００３１】
ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびバックアップＲＡＭ、タイマーやカウンタ等を備え、これらと、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器を含む外部入力回路および外部出力回路とが双方向性バスにより接続されて構成される。
【００３２】
このように構成されたＥＣＵ１１００は、上記各種センサの検出信号を外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づいてエンジン１０００の燃料噴射等についての基本制御を行なう他、還元剤（還元剤として機能する燃料）添加にかかる添加タイミングや供給量の決定等に関する還元剤（燃料）添加制御等、エンジン１０００の運転状態に関する各種制御を実行する。
【００３３】
なお、ＥＣＵ１１００は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。また、ＥＣＵ１１００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
【００３４】
図２を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。
【００３５】
ＥＣＵ１１００は、異常検出部１１１０と、指令値設定部１１２０と、減少率設定部１１３０と、上限設定部１１４０と、出力制御部１１５０とを含む。
【００３６】
異常検出部１１１０は、エンジン１０００の異常を検出する。たとえば、ターボチャージャ５００の過給圧が不足するという異常、ＥＧＲ弁６１０が閉じないという異常、エアフローメータ７２０の異常、コモンレール１２０内の燃料の圧力が過剰に高いという異常などが検出される。なお、これらの異常を検出する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。また、異常の種類はこれらに限らない。
【００３７】
指令値設定部１１２０は、エンジン１０００の出力を制御するために用いるアクセル開度の指令値を、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度に応じて設定する。さらに、指令値設定部１１２０は、エンジン１０００の異常が検出された場合は、上限設定部１１４０により設定される上限値以下になるように指令値を設定する。すなわち、エンジン１０００の異常が検出された場合は、上限値以下の範囲で実際のアクセル開度に応じて指令値が設定される。
【００３８】
減少率設定部１１３０は、指令値の上限値の減少率を異常の種類に応じて設定する。たとえば、ターボチャージャ５００の過給圧が不足するという異常、ＥＧＲ弁６１０が閉じないという異常またはエアフローメータ７２０の異常が検出された場合、第１減少率が上限値の減少率に設定される。より具体的には、上限値が周期的に減少される量を表わす減少量に、第１減少量が設定される。
【００３９】
一方、コモンレール１２０内の燃料の圧力が過剰に高いという異常が検出された場合、第１減少率よりも大きい第２減少率が上限値の減少量に設定される。より具体的には、第１減少量よりも大きい第２減少量が上限値の減少量に設定される。
【００４０】
上限設定部１１４０は、異常の種類に応じて定められる制限値まで、設定された減少率で減少するように指令値の上限値を設定する。たとえば、ターボチャージャ５００過給圧が不足するという異常、ＥＧＲ弁６１０が閉じないという異常またはエアフローメータ７２０の異常が検出された場合、第１制限値まで第１減少率で上限値が減少するように設定される。一方、コモンレール１２０内の燃料の圧力が過剰に高いという異常が検出された場合、第１制限値よりも小さい第２制限値まで第２減少率で上限値が減少するように設定される。上限値の初期値はたとえば、アクセル開度の最大値である１００％である。
【００４１】
出力制御部１１５０は、設定された指令値に応じてエンジン１０００の出力を制御する。たとえば、指令値が小さいほど燃料噴射弁１３０からの燃料噴射量がより少なくなるように制御することにより、エンジン１０００の出力を制御する。
【００４２】
図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００４３】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１１００は、エンジン１０００の異常を検出したか否かを判断する。エンジン１０００の異常を検出すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。
【００４４】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１１００は、アクセル開度の指令値の上限値を減少中であるか否かを判断する。たとえば、前回の制御サイクルにおいて上限値が減少されると、上限値が減少中であると判断される。上限値を減少中であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１１０は、上限値を初期化する。たとえば、アクセル開度の最大値が上限値に設定される。
【００４５】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１１００は、上限値の減少量および制限値を異常の種類に応じて設定する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１１００は、設定された減少量だけ上限値を減少する。
【００４６】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１１００は、上限値が異常の種類に応じて設定された制限値以下であるか否かを判断する。上限値が制限値以下であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１１００は、制限値を上限値に設定する。
【００４７】
Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１１００は、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が上限値以下であるか否かを判断する。実際のアクセル開度が上限値以下であると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。もしそうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１１８に移される。
【００４８】
Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１１００は、実際のアクセル開度を指令値に設定する。Ｓ１１８にて、ＥＣＵ１１００は、上限値を指令値に設定する。Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１１００は、指令値に応じてエンジン１０００の出力を制御する。
【００４９】
Ｓ１２２にて、ＥＣＵ１１００は、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度を、指令値の上限値に設定する。上限値を減少中であった場合は、実際のアクセル開度が上限値に設定されることにより、上限値の減少が停止される。
【００５０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００の動作について説明する。
【００５１】
エンジン１０００の異常が検出されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、アクセル開度の指令値の上限値が減少中であるか否かが判断される（Ｓ１０２）。ここでは、上限値を減少中でない（Ｓ１０２にてＮＯ）と想定する。
【００５２】
この場合、アクセル開度の指令値の上限値が初期化される（Ｓ１０４）。この上限値の減少量および制限値が異常の種類に応じて設定される（Ｓ１０６）。設定された減少量だけ上限値が減少される（Ｓ１０８）。すなわち、異常の種類に応じて設定された減少率で上限値が減少するように上限値が設定される。
【００５３】
上限値が異常の種類に応じて設定された制限値以下であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、制限値が上限値に設定される（Ｓ１１２）。上限値が制限値より大きいと（Ｓ１１０にてＮＯ）、制限値以下になるまで上限値が繰り返し減少される（漸減される）。
【００５４】
これにより、図４に示すように、異常の種類に応じた制限値まで、異常の種類に応じた減少率で上限値を減少することができる。そのため、たとえば２次故障が発生する可能性が小さい異常が検出された場合には、２次故障が発生する可能性が大きい異常が検出された場合に比べて、緩やかに上限値を減少することができる。
【００５５】
アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が上限値以下であると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、実際のアクセル開度が指令値に設定される（Ｓ１１６）。実際のアクセル開度が上限値より大きいと（Ｓ１１４にてＮＯ）、上限値が指令値に設定される（Ｓ１１８）。この指令値に応じてエンジン１０００の出力が制御される（Ｓ１２０）。
【００５６】
これにより、たとえば２次故障が発生する可能性が小さい異常が検出された場合には、２次故障が発生する可能性が大きい異常が検出された場合に比べて、出力を緩やかに減少することができる。そのため、２次故障が発生する可能性が小さい異常が検出された場合において、必要以上に出力を制限しないようにすることができる。また、２次故障が発生する可能性が大きい異常が検出された場合において、出力を速やかに減少することができる。その結果、異常発生時における出力をきめ細かく制御することができる。
【００５７】
一方、エンジン１０００の異常が検出されないと（Ｓ１００にてＮＯ）、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が、指令値の上限値に設定される（Ｓ１２２）。これにより、実際のアクセル開度に応じた出力を得ることができる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、エンジンの異常が検出されると、指令値の上限値の減少量および制限値が異常の種類に応じて設定される。さらに、異常の種類に応じて設定された制限値まで、異常の種類に応じて設定された減少率で上限値が減少するように設定される。この上限値以下になるように設定されるアクセル開度の指令値に応じて、エンジンの出力が制御される。これにより、エンジンの異常が検出された場合は、異常の種類の応じた減少率で減少するようにエンジンの出力を制限することができる。そのため、たとえば異常の種類に応じて減少率を小さくしたり大きくしたりすることにより、異常発生時における出力をきめ細かく制御することができる。その結果、車両の挙動および運転性を良好にすることができる。
【００５９】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、実際のアクセル開度が制限値より小さくされた場合において、制限値を上限値に設定するか否かをエンジンの異常の種類に応じて選択する点で、前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらの機能についても同じである。したがって、ここではそれらの詳細は説明は繰り返さない。
【００６０】
図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。なお、前述の第１の実施の形態と同じ機能については、同じ符号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。
【００６１】
ＥＣＵ１１００は、異常検出部１１１０と、指令値設定部１１２０と、減少率設定部１１３０と、上限設定部１１４０と、出力制御部１１５０とに加えて、選択部１１６０を含む。
【００６２】
選択部１１６０は、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が制限値より小さくされた場合において、制限値を上限値に設定するか否かをエンジンの異常の種類に応じて選択する。
【００６３】
たとえば、コモンレール１２０内の燃料の圧力が過剰に高いという異常が検出された場合において、実際のアクセル開度が第２制限値より小さくされると、第２制限値が上限値に設定される。
【００６４】
一方、たとえば、ターボチャージャ５００過給圧が不足するという異常、ＥＧＲ弁６１０が閉じないという異常またはエアフローメータ７２０の異常が検出された場合、実際のアクセル開度が第１制限値より小さくされても、第１制限値は上限値に設定されない。
【００６５】
図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１１００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。また、前述の第１の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。
【００６６】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ１１００は、アクセル開度センサ７５０により検出される実際のアクセル開度が制限値より小さいか否かを判断する。実際のアクセル開度が制限値より小さいと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。
【００６７】
このようにすれば、図７に示すように、時間Ｔ（０）においてアクセル開度が制限値よりも小さくなった時点で、制限値を上限値に設定することができる。そのため、たとえば２次故障が発生する可能性が大きい異常が検出された場合において、一旦小さくなった出力が大きくならないようにすることができる。また、２次故障が発生する可能性が小さい異常が検出された場合において、必要以上に出力を制限しないようにすることができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、実際のアクセル開度が制限値より小さくされた場合において、制限値を上限値に設定するか否かがエンジンの異常の種類に応じて選択される。これにより、運転者の操作を加味した出力制限を行なうか否かを異常の種類に応じて選択することができる。そのため、異常発生時における出力を、異常の種類に応じてきめ細かく制御することができる。その結果、車両の挙動および運転性を良好にすることができる。
【００６９】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵにより制御されるディーゼルエンジンシステムを示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】指令値の上限値の推移を示すタイミングチャート（その１）である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】指令値の上限値の推移を示すタイミングチャート（その２）である。
【符号の説明】
【００７１】
１００ 燃料供給系、１１０ サプライポンプ、１２０ コモンレール、１３０ 燃料噴射弁、２００ 燃焼室、３００ 吸気系、３１０ インタークーラ、３２０ スロットル弁、４００ 排気系、４１０ 排気ポート、４２０ 排気マニホールド、４３０ 触媒上流側通路、４４０ 触媒下流側通路、４５０ 触媒、５００ ターボチャージャ、５１０ シャフト、５２０，５３０ タービンホイール、６００ 排気還流通路、６１０ ＥＧＲ弁、６２０ ＥＧＲクーラ、７００ レール圧センサ、７２０ エアフローメータ、７５０ アクセル開度センサ、７５２ アクセルペダル、８００ 機関燃料通路、１０００ エンジン、１１００ ＥＣＵ、１１１０ 異常検出部、１１２０ 指令値設定部、１１３０ 減少率設定部、１１４０ 上限設定部、１１５０ 出力制御部、１１６０ 選択部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された駆動源の異常を検出するための手段と、
運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように前記指令値を設定するための指令値設定手段と、
前記駆動源の異常が検出された場合、前記上限値の減少率を異常の種類に応じて設定するための減少率設定手段と、
設定された減少率で前記上限値が減少するように前記上限値を設定するための上限設定手段と、
前記指令値に応じて前記駆動源の出力を制御するための手段とを備える、駆動源の制御装置。
【請求項２】
前記減少率設定手段は、
第１の種類の異常が検出された場合、第１の減少率を前記上限値の減少率に設定するための手段と、
前記第１の種類とは異なる第２の種類の異常が検出された場合、前記第１の減少率とは異なる第２の減少率を前記上限値の減少率に設定するための手段とを含み、
前記上限設定手段は、
前記第１の種類の異常が検出された場合、第１の制限値まで前記第１の減少率で減少するように前記上限値を設定するための手段と、
前記第２の種類の異常が検出された場合、前記第１の制限値とは異なる第２の制限値まで前記第２の減少率で減少するように前記上限値を設定するための手段とを含む、請求項１に記載の駆動源の制御装置。
【請求項３】
前記第１の減少率は、前記第２の減少率よりも小さく、
前記第１の制限値は、前記第２の制限値よりも大きい、請求項２に記載の駆動源の制御装置。
【請求項４】
車両に搭載された駆動源の異常を検出するための手段と、
運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように前記指令値を設定するための指令値設定手段と、
前記駆動源の異常が検出された場合、予め定められた制限値まで予め定められた減少率で減少するように前記上限値を設定するための手段と、
前記操作部の操作量が前記制限値より小さくされた場合において、前記制限値を前記上限値に設定するか否かを前記駆動源の異常の種類に応じて選択するための手段と、
前記指令値に応じて駆動源の出力を制御するための手段とを備える、駆動源の制御装置。
【請求項５】
前記指令値設定手段は、アクセル開度に応じて前記指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は前記上限値以下になるように前記指令値を設定するための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の駆動源の制御装置。
【請求項６】
車両に搭載された駆動源の異常を検出するステップと、
運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように前記指令値を設定するステップと、
前記駆動源の異常が検出された場合、前記上限値の減少率を異常の種類に応じて設定するステップと、
設定された減少率で前記上限値が減少するように前記上限値を設定するステップと、
前記指令値に応じて前記駆動源の出力を制御するステップとを備える、駆動源の制御方法。
【請求項７】
前記上限値の減少率を設定するステップは、
第１の種類の異常が検出された場合、第１の減少率を前記上限値の減少率に設定するステップと、
前記第１の種類とは異なる第２の種類の異常が検出された場合、前記第１の減少率とは異なる第２の減少率を前記上限値の減少率に設定するステップとを含み、
前記上限値を設定するステップは、
前記第１の種類の異常が検出された場合、第１の制限値まで前記第１の減少率で減少するように前記上限値を設定するステップと、
前記第２の種類の異常が検出された場合、前記第１の制限値とは異なる第２の制限値まで前記第２の減少率で減少するように前記上限値を設定するステップとを含む、請求項６に記載の駆動源の制御方法。
【請求項８】
前記第１の減少率は、前記第２の減少率よりも小さく、
前記第１の制限値は、前記第２の制限値よりも大きい、請求項７に記載の駆動源の制御方法。
【請求項９】
車両に搭載された駆動源の異常を検出するステップと、
運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように前記指令値を設定するステップと、
前記駆動源の異常が検出された場合、予め定められた制限値まで予め定められた減少率で減少するように前記上限値を設定するステップと、
前記操作部の操作量が前記制限値より小さくされた場合において、前記制限値を前記上限値に設定するか否かを前記駆動源の異常の種類に応じて選択するステップと、
前記指令値に応じて駆動源の出力を制御するステップとを備える、駆動源の制御方法。
【請求項１０】
前記指令値を設定するステップは、アクセル開度に応じて前記指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は前記上限値以下になるように前記指令値を設定するステップを含む、請求項６〜９のいずれかに記載の駆動源の制御方法。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラム。
【請求項１２】
請求項６〜１０のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
車両に搭載された駆動源の異常を検出するための手段と、
運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように前記指令値を設定するための指令値設定手段と、
前記駆動源の異常が検出された場合、前記上限値の減少率を異常の種類に応じて設定するための減少率設定手段と、
設定された減少率で前記上限値が減少するように前記上限値を設定するための上限設定手段と、
前記指令値に応じて前記駆動源の出力を制御するための手段とを備える、駆動源の制御装置。
【請求項２】
前記減少率設定手段は、
第１の種類の異常が検出された場合、第１の減少率を前記上限値の減少率に設定するための手段と、
前記第１の種類とは異なる第２の種類の異常が検出された場合、前記第１の減少率とは異なる第２の減少率を前記上限値の減少率に設定するための手段とを含み、
前記上限設定手段は、
前記第１の種類の異常が検出された場合、第１の制限値まで前記第１の減少率で減少するように前記上限値を設定するための手段と、
前記第２の種類の異常が検出された場合、前記第１の制限値とは異なる第２の制限値まで前記第２の減少率で減少するように前記上限値を設定するための手段とを含む、請求項１に記載の駆動源の制御装置。
【請求項３】
前記第１の減少率は、前記第２の減少率よりも小さく、
前記第１の制限値は、前記第２の制限値よりも大きい、請求項２に記載の駆動源の制御装置。
【請求項４】
車両に搭載された駆動源の異常を検出するための手段と、
運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように前記指令値を設定するための指令値設定手段と、
前記駆動源の異常が検出された場合、予め定められた制限値まで予め定められた減少率で減少するように前記上限値を設定するための手段と、
前記操作部の操作量が前記制限値より小さくされた場合において、前記制限値を前記上限値に設定するか否かを前記駆動源の異常の種類に応じて選択するための手段と、
前記指令値に応じて駆動源の出力を制御するための手段とを備える、駆動源の制御装置。
【請求項５】
前記指令値設定手段は、アクセル開度に応じて前記指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は前記上限値以下になるように前記指令値を設定するための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の駆動源の制御装置。
【請求項６】
車両に搭載された駆動源の異常を検出するステップと、
運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように前記指令値を設定するステップと、
前記駆動源の異常が検出された場合、前記上限値の減少率を異常の種類に応じて設定するステップと、
設定された減少率で前記上限値が減少するように前記上限値を設定するステップと、
前記指令値に応じて前記駆動源の出力を制御するステップとを備える、駆動源の制御方法。
【請求項７】
前記上限値の減少率を設定するステップは、
第１の種類の異常が検出された場合、第１の減少率を前記上限値の減少率に設定するステップと、
前記第１の種類とは異なる第２の種類の異常が検出された場合、前記第１の減少率とは異なる第２の減少率を前記上限値の減少率に設定するステップとを含み、
前記上限値を設定するステップは、
前記第１の種類の異常が検出された場合、第１の制限値まで前記第１の減少率で減少するように前記上限値を設定するステップと、
前記第２の種類の異常が検出された場合、前記第１の制限値とは異なる第２の制限値まで前記第２の減少率で減少するように前記上限値を設定するステップとを含む、請求項６に記載の駆動源の制御方法。
【請求項８】
前記第１の減少率は、前記第２の減少率よりも小さく、
前記第１の制限値は、前記第２の制限値よりも大きい、請求項７に記載の駆動源の制御方法。
【請求項９】
車両に搭載された駆動源の異常を検出するステップと、
運転者により操作される操作部の操作量に応じて駆動源の出力に関する指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は上限値以下になるように前記指令値を設定するステップと、
前記駆動源の異常が検出された場合、予め定められた制限値まで予め定められた減少率で減少するように前記上限値を設定するステップと、
前記操作部の操作量が前記制限値より小さくされた場合において、前記制限値を前記上限値に設定するか否かを前記駆動源の異常の種類に応じて選択するステップと、
前記指令値に応じて駆動源の出力を制御するステップとを備える、駆動源の制御方法。
【請求項１０】
前記指令値を設定するステップは、アクセル開度に応じて前記指令値を設定し、かつ異常が検出された場合は前記上限値以下になるように前記指令値を設定するステップを含む、請求項６〜９のいずれかに記載の駆動源の制御方法。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラム。
【請求項１２】
請求項６〜１０のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３８９３（Ｐ２００９−１３８９３Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７７３６５（Ｐ２００７−１７７３６５）
【出願日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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