2025-115034 制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025115034

(43)【公開日】2025-08-06

(54)【発明の名称】制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02P 5/15 20060101AFI20250730BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20250730BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20250730BHJP

【ＦＩ】

F02P5/15 B

F02D45/00 362

F02D45/00 345

F02D43/00 301K

F02D43/00 301B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024009338

(22)【出願日】2024-01-25

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124729

【弁理士】

【氏名又は名称】谷 和紘

(72)【発明者】

【氏名】木山 栄嗣

【テーマコード（参考）】

3G022

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G022EA03

3G022GA01

3G022GA07

3G022GA09

3G022GA19

3G384AA01

3G384AA28

3G384BA05

3G384BA24

3G384DA49

3G384EB01

3G384EB04

3G384FA06

3G384FA08

3G384FA28

3G384FA58

3G384FA79

3G384FA85

(57)【要約】

【課題】本発明の目的は、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良の発生を抑制できる制御装置を提供することである。
【解決手段】本発明は、内燃機関の制御装置である。制御装置は、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関に発生している場合、内燃機関の吸気量を増加させると共に、内燃機関の点火時期を遅角させる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、吸気量の不足による燃焼不良が前記内燃機関に発生している場合、前記内燃機関の吸気量を増加させると共に、前記内燃機関の点火時期を遅角させる、
制御装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度の変動幅に基づいて、前記燃焼不良の発生の有無を判定する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記内燃機関の吸気量に基づいて、前記点火時期の遅角量の上限値を決定する、
請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記変動幅が小さくなるしたがって前記吸気量の増加量および／または前記吸気量の微分値が大きくなるように、前記吸気量の増加量および前記吸気量の微分値を決定する、
請求項２または請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記内燃機関に吸気量の不足による燃焼不良により吸気量を増加させている場合、前記内燃機関の点火時期をＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｐａｒｋ Ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）から遅角させる、
請求項１または請求項２に記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の内燃機関の制御装置に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載のエンジン駆動発電機の制御装置が知られている。このエンジン駆動発電機では、量産ばらつき等に左右されることなく、エンジンの点火時期をＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｐａｒｋ Ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）に制御可能にすることを目的としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６－２４１１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

以上のようなエンジン駆動発電機の制御装置の分野では、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良の発生を抑制したいという要望がある。

【0005】

そこで、本発明の目的は、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良の発生を抑制できる制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１側面は、
内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、吸気量の不足による燃焼不良が前記内燃機関に発生している場合、前記内燃機関の吸気量を増加させると共に、前記内燃機関の点火時期を遅角させる、
制御装置である。

【0007】

本発明の第２側面は、
前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度の変動幅に基づいて、前記燃焼不良の発生の有無を判定する、
第１側面に記載の制御装置である。

【0008】

本発明の第３側面は、
前記制御装置は、前記内燃機関の吸気量に基づいて、前記点火時期の遅角量の上限値を決定する、
第２側面に記載の制御装置である。

【0009】

本発明の第４側面は、
前記制御装置は、前記変動幅が小さくなるしたがって前記吸気量の増加量および／または前記吸気量の微分値が大きくなるように、前記吸気量の増加量および前記吸気量の微分値を決定する、
第２側面または第３側面に記載の制御装置である。

【0010】

本発明の第５側面は、
前記制御装置は、前記内燃機関に吸気量の不足により吸気量を増加させている場合、前記内燃機関の点火時期をＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｐａｒｋ Ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）から遅角させる、
第１側面ないし第４側面のいずれかに記載の制御装置である。

【0011】

本発明の第６側面は、
車両は、前記内燃機関、モーター、発電機および１以上の車輪を備えており、
前記発電機は、前記内燃機関により動作させられることにより、電力を発生し、
前記モーターは、前記発電機が発生した電力により、前記車両の前記１以上の車輪に伝達される動力を発生し、
前記内燃機関は、前記１以上の車輪に伝達される動力を発生しない、
第１側面ないし第５側面のいずれかに記載の制御装置である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良の発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、車両１０の概略図である。

【図2】図２は、内燃機関２６を含む車両１０の概略図である。

【図3】図３は、燃焼室容積と圧縮端温度との関係を示したグラフである。

【図4】図４は、回転速度Ｒ、開度φ、点火時期Ｔ、吸気量Ｆおよび吸気圧Ｐの時間変化を示したグラフである。

【図5】図５は、回転速度Ｒの時間変化を示したグラフである。

【図6】図６は、回転速度Ｒの時間変化を示したグラフである。

【図7】図７は、第１テーブルである。

【図8】図８は、第２テーブルである。

【図9】図９は、第３テーブルである。

【図10】図１０は、制御装置１００が実行するフローチャートを示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（実施形態）
［車両の構造］
以下に、本発明の一実施形態に係る制御装置１００を備える車両１０の構造について図面を参照しながら説明する。図１は、車両１０の概略図である。図２は、内燃機関２６を含む車両１０の概略図である。

【0015】

車両１０は、例えば、四輪自動車である。車両１０は、ハイブリッド車である。本実施形態では、車両１０は、シリーズハイブリッド車である。図１に示すように、車両１０は、内燃機関２６、バッテリ３６、発電機５０、モーター５２、インバータ５４、動力伝達装置５６、左前車輪５８Ｌおよび右前車輪５８Ｒ（１以上の車輪）を備えている。

【0016】

内燃機関２６は、ガソリンを燃料として動力を発生する。内燃機関２６は、後述する発電機５０を動作させる動力を発生する。内燃機関２６は、左前車輪５８Ｌおよび右前車輪５８Ｒ（１以上の車輪）に伝達される動力を発生しない。内燃機関２６は、４サイクルのエンジンである。なお、内燃機関２６は、１以上の気筒を備えるエンジンであるが、一般的には、複数の気筒を備えるエンジンである。内燃機関２６が複数の気筒を備えるエンジンである場合、複数の気筒は、１列に並んでいたり、２列に並んでいたり、４列に並んでいたりする。

【0017】

発電機５０は、内燃機関２６に接続されている。発電機５０は、内燃機関２６により動作させられることによって、電力を発生する。発電機５０は、例えば、交流発電機である。

【0018】

バッテリ３６は、発電機５０が発生した電力を蓄積する。バッテリ３６は、充電可能および放電可能な２次電池である。バッテリ３６は、例えば、リチウムイオン電池、全固体電池である。

【0019】

モーター５２は、発電機５０が発生した電力により、車両１０の左前車輪５８Ｌおよび右前車輪５８Ｒ（１以上の車輪）に伝達される動力を発生する。本実施形態では、モーター５２は、バッテリ３６が蓄積している電力により車両１０を走行させる動力を発生する。バッテリ３６が蓄積している電力は、発電機５０が発生した電力である。ただし、バッテリ３６は、発電機５０が発生した電力に加えて、車両１０が減速する際に発生する電力を蓄積していてもよい。モーター５２は、例えば、交流モーターである。

【0020】

インバータ５４は、モーター５２を制御する。本実施形態では、インバータ５４は、発電機５０が発生する交流電流を直流電流に変換して、直流電流をバッテリ３６に供給する。これにより、バッテリ３６は、発電機５０が発生した電力により充電される。また、インバータ５４は、バッテリ３６が発生する直流電流を交流電流に変換して、交流電流をモーター５２に供給する。モーター５２は、インバータ５４から供給される交流電流により動作する。

【0021】

モーター５２が発生した動力は、動力伝達装置５６に伝達される。動力伝達装置５６は、モーター５２が発生した動力を左前車輪５８Ｌおよび右前車輪５８Ｒに伝達する。このような動力伝達装置５６は、例えば、減速機および差動装置である。

【0022】

また、図２に示すように、車両１０は、内燃機関２６に加えて、インジェクタ３１、電子スロットル３２、クランク角センサ３８、スロットルポジションセンサ４２、制御装置１００、記憶装置１０２、吸気経路Ｒ１および排気経路Ｒ２をさらに備えている。また、内燃機関２６は、ピストン２７、クランクシャフト２９および点火プラグ３０を備えている。

【0023】

吸気経路Ｒ１は、空気が通過する経路である。吸気経路Ｒ１には、インジェクタ３１が設けられている。インジェクタ３１は、燃料を噴射する。これにより、吸気経路Ｒ１において混合気が形成される。吸気経路Ｒ１は、内燃機関２６の吸気ポートに接続されている。そのため、混合気は、吸気経路Ｒ１から吸気ポートを介して内燃機関２６の燃焼室に流入する。

【0024】

内燃機関２６では、混合気が燃焼されることにより、ピストン２７が上下動する。そして、ピストン２７の上下動が、クランクシャフト２９の回転に変換される。これにより、内燃機関２６は、動力を発生する。この際、内燃機関２６は、排気を発生する。

【0025】

排気経路Ｒ２は、内燃機関２６の排気ポートに接続されている。排気経路Ｒ２は、内燃機関２６から流出する排気が通過する経路である。

【0026】

電子スロットル３２は、吸気経路Ｒ１を通過する空気の量（以下、吸気量）を調整する弁である。電子スロットル３２は、吸気経路Ｒ１に設けられている。電子スロットル３２は、後述する制御装置１００の制御により、吸気経路Ｒ１を開閉する。

【0027】

クランク角センサ３８は、内燃機関２６のクランクシャフト２９の角度を示すクランク角信号ｂを生成する。クランク角信号ｂは、制御装置１００に対して出力される。制御装置１００は、クランク角信号ｂに基づいて、内燃機関２６の回転速度Ｒを算出できる。

【0028】

制御装置１００は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。制御装置１００は、内燃機関２６、点火プラグ３０、インジェクタ３１および電子スロットル３２を制御する。記憶装置１０２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）の組み合わせである。記憶装置１０２は、制御装置１００が実行するプログラムを記憶している。

【0029】

制御装置１００には、車速信号ａ、クランク角信号ｂ、アクセル開度信号ｃ、吸気温・吸気圧信号ｄ、冷却水温信号ｅおよび大気圧信号ｆが入力される。

【0030】

車速信号ａは、車両１０の実車速を検出する車速センサから出力される。アクセル開度信号ｃは、アクセルペダルの踏込量または電子スロットル３２の開度をアクセル開度（いわば、要求されるエンジン負荷率）として検出するセンサから出力される。吸気温・吸気圧信号ｄは、吸気経路Ｒ１内の吸気温および吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される。冷却水温信号ｅは、内燃機関２６の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される。大気圧信号ｆは、大気圧を検出する大気圧センサから出力される。

【0031】

制御装置１００は、車速信号ａ、クランク角信号ｂ、アクセル開度信号ｃ、吸気温・吸気圧信号ｄ、冷却水温信号ｅおよび大気圧信号ｆに基づいて、内燃機関２６の目標回転速度Ｒｔを算出すると共に内燃機関２６の気筒に充填されるベース吸気量Ｆｂを推算する。そして、制御装置１００は、内燃機関２６の目標回転速度Ｒｔおよびベース吸気量Ｆｂに基づき、燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、ベース点火時期Ｔｂを決定する。そして、制御装置１００は、燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、ベース点火時期Ｔｂに基づいて、点火信号ｈ、燃料噴射信号ｉおよび開度制御信号ｊを生成する。

【0032】

点火信号ｈは、イグナイタに対して出力される。イグナイタは、点火信号ｈに基づいて、点火プラグ３０に火花を発生させる。燃料噴射信号ｉは、インジェクタ３１に対して出力される。インジェクタ３１は、燃料噴射信号ｉに基づいて、燃料を噴射する。開度制御信号ｊは、電子スロットル３２に対して出力される。電子スロットル３２は、開度制御信号ｊに基づいて、スロットルバルブを開閉する。

【0033】

［制御装置１００の動作］
次に、制御装置１００の動作について図面を参照しながら説明する。図３は、燃焼室容積と圧縮端温度との関係を示したグラフである。

【0034】

車両１０は、シリーズハイブリッド車である。シリーズハイブリッド車では、内燃機関２６が発生した動力は、発電機５０に伝達され、左前車輪５８Ｌおよび右前車輪５８Ｒに伝達されない。このようなシリーズハイブリッド車では、燃費の向上のために、内燃機関２６の軽負荷領域において、点火プラグ３０はＭＢＴにおいて点火される。

【0035】

しかしながら、点火プラグ３０がＭＢＴにおいて点火されると、以下に説明するように、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良の発生がしやすい。内燃機関が発生する動力のみにより走行する車両では、軽負荷領域において、点火プラグの点火時期がＭＢＴより遅角される。点火時期がＭＢＴより遅角されると、内燃機関の出力が低下する。そこで、このような内燃機関では、燃料の噴射量および吸気量を増加させている。

【0036】

一方、シリーズハイブリッド車では、前記の通り、燃費の向上のために、内燃機関２６の軽負荷領域において、点火プラグ３０はＭＢＴにおいて点火される。そのため、シリーズハイブリッド車での吸気量は、内燃機関が発生する動力のみにより走行する車両での吸気量より少ない。したがって、シリーズハイブリッド車での圧縮上死点における燃焼室内の混合気の温度（圧縮端温度）は、内燃機関が発生する動力のみにより走行する車両での圧縮端温度より低い。したがって、シリーズハイブリッド車におけるＭＢＴでの点火では、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良が発生しやすい。

【0037】

ところで、内燃機関２６において燃費の向上のために実効圧縮比を低くすることが提案されている。具体的には、内燃機関２６に可変バルブタイミング機構が設けられる。そして、吸気バルブが圧縮下死点より後に閉じられる。これにより実効圧縮比が低下し、ポンピングロスが低減される。その結果、内燃機関２６の燃費が向上する。

【0038】

しかしながら、実効圧縮比が低くなると、内燃機関２６の吸気量が減少する。そのため、圧縮上死点における燃焼室内の混合気の温度（圧縮端温度）がさらに低くなる。したがって、シリーズハイブリッド車の内燃機関２６において、実効圧縮比を低くすると、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良がさらに発生しやすい。

【0039】

一般的な内燃機関では、軽負荷領域において点火プラグがＭＢＴで点火されたときに緩慢燃焼や失火等の燃焼不良が発生することを、内燃機関の設計により抑制していた。しかしながら、内燃機関の燃焼室の容積は、図３に示すように、製造誤差によりばらつきを有する。燃焼室の容積が諸元値より大きくなると、圧縮比が下がるので、圧縮端温度が低下する。燃焼室の容積が諸元値より小さくなると、圧縮比が上がるので、圧縮端温度が上昇する。そして、燃焼室の容積がばらつきの上限値である場合、圧縮端温度が低くなりすぎて、燃焼不良が発生する。このように、燃焼室の容積にばらつきが発生するので、内燃機関の設計により燃焼不良の発生を抑制することは難しい。そこで、本願発明者は、以下に説明する制御装置１００に想到した。

【0040】

ここで、図４は、回転速度Ｒ、開度φ、点火時期Ｔ、吸気量Ｆおよび吸気圧Ｐの時間変化を示したグラフである。図５および図６は、回転速度Ｒの時間変化を示したグラフである。図５では、燃焼不良が発生していない。図６では、燃焼不良が発生している。図７は、第１テーブルである。図８は、第２テーブルである。図９は、第３テーブルである。

【0041】

図４の時刻ｔ０～ｔ１において、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生している。一方、図４の時刻ｔ４以降では、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生していない。図４のＡおよびＢの拡大図に示すように、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生しているときの回転速度Ｒの変動幅ｗ１は、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生していないときの回転速度Ｒの変動幅ｗ２より小さい。以下に理由について説明する。

【0042】

図５に示すように、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生していない場合、回転速度Ｒは、１サイクルの間に減少した後に増加する。特に、回転速度Ｒは、膨張行程において増加する。一方、図６に示すように、吸気量の不足による燃焼不良（失火）が内燃機関２６に発生している場合、回転速度Ｒは、１サイクルの間に減少する。特に、回転速度Ｒは、膨張行程において減少する。その結果、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生しているときの回転速度Ｒの変動幅ｗ１は、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生していないときの回転速度Ｒの変動幅ｗ２より小さい。

【0043】

そこで、制御装置１００は、内燃機関２６の回転速度Ｒの変動幅ｗに基づいて、吸気量の不足による燃焼不良の発生の有無を判定できる。すなわち、制御装置１００は、回転速度Ｒの変動幅ｗが所定幅ｗ０より小さいか否かを判定する。そして、回転速度Ｒの変動幅ｗが所定幅ｗ０より小さい場合、制御装置１００は、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生していると判定する。回転速度Ｒの変動幅ｗが所定幅ｗ０以上である場合、制御装置１００は、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生していないと判定する。

【0044】

図４の時刻ｔ１～ｔ２において、制御装置１００は、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生している場合、内燃機関２６の吸気量Ｆを増加させる。具体的には、制御装置１００は、電子スロットル３２の開度φを増加させる。制御装置１００は、ベース開度φｂに開度補正量Δφを加算する。これにより、吸気量Ｆは、ベース吸気量Ｆｂに増加量ΔＦが加算された値になる。吸気量Ｆが増加すると燃焼室の圧縮端温度が上昇するので、吸気量の不足による燃焼不良の問題が解消される。

【0045】

この際、制御装置１００は、変動幅ｗが小さくなるしたがって吸気量のおよび吸気量の微分値Ｆ’が大きくなるように、吸気量の増加量ΔＦおよび吸気量の微分値Ｆ’を決定する。すなわち、制御装置１００は、変動幅ｗが小さくなるしたがって開度補正量Δφおよび開度φの微分値φ’が大きくなるように、開度補正量Δφおよび開度φの微分値φ’を決定する。開度φの微分値φ’は、図４の時刻ｔ１～ｔ２における開度φの微分値（開度φの傾き）である。そこで、記憶装置１０２は、図７に示す第１テーブルを記憶している。図７に示す第１テーブルには、変動幅ｗと開度補正量Δφと微分値φ’との関係が示されている。なお、図７に示す第１テーブルは、水温、吸気温およびバルブタイミング毎に準備されており、車両１０の製造時に学習される。図７では、以下の式（１）～（３）が成立している。

【0046】

ｗ１＞ｗ２＞ｗ３＞ｗ４＞ｗ５＞… ・・・（１）
Δφ１＜Δφ２＜Δφ３＜Δφ４＜Δφ５＜… ・・・（２）
φ’１＜φ’２＜φ’３＜φ’４＜φ’５＜… ・・・（３）

【0047】

制御装置１００は、クランク角信号ｂに基づいて変動幅ｗを算出し、算出した変動幅ｗに対応する開度補正量Δφおよび微分値φ’を決定する。

【0048】

ただし、図４の時刻ｔ１～ｔ３に示すように、吸気量Ｆが増加すると、回転速度Ｒが上昇する。そこで、図４の時刻ｔ３～ｔ４に示すように、制御装置１００は、吸気量Ｆの不足による燃焼不良により吸気量Ｆを増加させている場合、内燃機関２６の点火時期をベース点火時期Ｔｂから遅角させる。ベース点火時期Ｔｂは、ＭＢＴである。これにより、燃焼室の燃焼中の圧力のピーク値が低下する。その結果、内燃機関２６の出力が低下し、回転速度Ｒが低下する。その結果、回転速度Ｒは、目標回転速度Ｒｔに近づく。

【0049】

この際、制御装置１００は、回転速度Ｒと目標回転速度Ｒｔとの差ΔＲの大きさに基づいて、遅角量ΔＴを決定する。すなわち、制御装置１００は、差ΔＲが大きくなるしたがって遅角量ΔＴが大きくなるように、遅角量ΔＴを決定する。そこで、記憶装置１０２は、図８に示す第２テーブルを記憶している。図８に示す第２テーブルには、差ΔＲと遅角量ΔＴとの関係が示されている。なお、図８に示す第２テーブルは、水温、吸気温およびバルブタイミング毎に準備されており、車両１０の製造時に学習される。図８では、以下の式（４）～（５）が成立している。

【0050】

ΔＲ１＜ΔＲ２＜ΔＲ３＜ΔＲ４＜ΔＲ５＜… ・・・（４）
ΔＴ１＜ΔＴ２＜ΔＴ３＜ΔＴ４＜ΔＴ５＜… ・・・（５）

【0051】

制御装置１００は、クランク角信号ｂに基づいて差ΔＲを算出し、算出したΔＲに対応する遅角量ΔＴを決定する。なお、制御装置１００は、点火時期Ｔをベース点火時期Ｔｂから進角させない。

【0052】

ところで、制御装置１００が決定した遅角量ΔＴが大きすぎる場合がある。この場合、膨張行程において燃焼が進行するので焼室の温度が時間経過と共に低下する。そして、燃焼室の温度が混合気を着火させるのに必要な温度を燃焼中に下回る。その結果、内燃機関２６に燃焼不良が発生する。

【0053】

そこで、図４の時刻ｔ１～ｔ２に示すように、制御装置１００は、内燃機関２６の吸気量Ｆに基づいて、点火時期の遅角量ΔＴの上限値ＴＧを決定する。これにより、内燃機関２６に燃焼不良が発生することが抑制される。この際、制御装置１００は、吸気量Ｆが大きくなるしたがって上限値ＴＧが大きくなるように、上限値ＴＧを決定する。そこで、記憶装置１０２は、図９に示す第３テーブルを記憶している。図９に示す第３テーブルには、吸気量Ｆと上限値ＴＧとの関係が示されている。図９では、以下の式（６）～（７）が成立している。

【0054】

Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３＜Ｆ４＜Ｆ５＜… ・・・（６）
ＴＧ１＜ＴＧ２＜ＴＧ３＜ＴＧ４＜ＴＧ５＜… ・・・（７）

【0055】

制御装置１００は、吸気温・吸気圧信号ｄに基づいて吸気量Ｆを算出し、算出した吸気量Ｆに対応する上限値ＴＧを決定する。

【0056】

次に、制御装置１００が実行する具体的な処理について図面を参照しながら説明する。図１０は、制御装置１００が実行するフローチャートを示した図である。制御装置１００は、記憶装置１０２が記憶しているプログラムを読み出すことにより、図１０のフローチャートを実行する。

【0057】

まず、制御装置１００は、車速信号ａ、クランク角信号ｂ、アクセル開度信号ｃ、吸気温・吸気圧信号ｄ、冷却水温信号ｅおよび大気圧信号ｆに基づいて、内燃機関２６の目標回転速度Ｒｔを算出する（ステップＳ１）と共に、内燃機関２６の気筒に充填されるベース吸気量Ｆｂを推算する（ステップＳ２）。

【0058】

次に、制御装置１００は、内燃機関２６の目標回転速度Ｒｔおよびベース吸気量Ｆｂに基づき、燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、ベース点火時期Ｔｂおよびベース開度φｂを決定する（ステップＳ３）。本実施形態では、ベース点火時期Ｔｂは、ＭＢＴである。

【0059】

次に、制御装置１００は、燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、ベース点火時期Ｔｂおよびベース開度φｂにより、インジェクタ３１、点火プラグ３０および電子スロットル３２を制御する（ステップＳ４）。より詳細には、制御装置１００は、燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、ベース点火時期Ｔｂおよびベース開度φｂに基づいて、点火信号ｈ、燃料噴射信号ｉおよび開度制御信号ｊを生成する。点火信号ｈは、イグナイタに対して出力される。イグナイタは、点火信号ｈに基づいて、点火プラグ３０に火花を発生させる。燃料噴射信号ｉは、インジェクタ３１に対して出力される。インジェクタ３１は、燃料噴射信号ｉに基づいて、燃料を噴射する。開度制御信号ｊは、電子スロットル３２に対して出力される。電子スロットル３２は、開度制御信号ｊに基づいて、スロットルバルブを開閉する。

【0060】

次に、制御装置１００は、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生しているか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５では、制御装置１００は、内燃機関２６の回転速度Ｒの変動幅ｗが所定幅ｗ０より小さいか否かを判定する。回転速度Ｒの変動幅ｗが所定幅ｗ０より小さい場合、制御装置１００は、燃焼不良が内燃機関２６に発生していると判定する。この後、本処理はステップＳ６に進む。回転速度Ｒの変動幅ｗが所定幅ｗ０以上である場合、制御装置１００は、燃焼不良が内燃機関２６に発生していないと判定する。この後、本処理はステップＳ１に戻る。

【0061】

燃焼不良が内燃機関２６に発生している場合、制御装置１００は、回転速度Ｒの変動幅ｗに基づいて、開度補正量Δφおよび微分値φ’を決定する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、制御装置１００は、図７に示す第１テーブルを参照して、回転速度Ｒの変動幅ｗに対応する開度補正量Δφおよび微分値φ’を決定する。

【0062】

次に、制御装置１００は、吸気温・吸気圧信号ｄに基づいて吸気量Ｆを算出し、算出した吸気量Ｆに対応する上限値ＴＧを決定する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、制御装置１００は、図９に示す第３テーブルを参照して、吸気量Ｆに対応する上限値ＴＧを決定する。

【0063】

次に、制御装置１００は、開度φがベース開度φｂと開度補正量Δφとの合計値となるように、電子スロットル３２を制御する（ステップＳ８）。この際、制御装置１００は、開度φが微分値φ’で変化するように電子スロットル３２を制御する。

【0064】

次に、制御装置１００は、目標回転速度Ｒｔと回転速度Ｒとの差ΔＲの大きさに基づいて、遅角量ΔＴを決定する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、制御装置１００は、図８に示す第２テーブルを参照して、差ΔＲに対応する遅角量ΔＴを決定する。

【0065】

次に、制御装置１００は、遅角量ΔＴが上限値ＴＧより大きいか否かを判定する（ステップＳ１０）。遅角量ΔＴが上限値ＴＧより大きくない場合、本処理はステップＳ１１に進む。遅角量ΔＴが上限値ＴＧより大きい場合、本処理はステップＳ１２に進む。

【0066】

遅角量ΔＴが上限値ＴＧより大きくない場合、制御装置１００は、遅角量ΔＴを用いて点火時期を制御する（ステップＳ１１）。具体的には、制御装置１００は、ベース点火時期Ｔｂに対して遅角量ΔＴだけ遅角させた時期において点火プラグ３０に火花を発生させる。この後、本処理は終了する。

【0067】

遅角量ΔＴが上限値ＴＧより大きい場合、制御装置１００は、上限値ＴＧを用いて点火時期を制御する（ステップＳ１２）。具体的には、制御装置１００は、ベース点火時期Ｔｂに対して上限値ＴＧだけ遅角させた時期において点火プラグ３０に火花を発生させる。この後、本処理は終了する。

【0068】

［効果］
制御装置１００によれば、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良の発生を抑制できる。より詳細には、制御装置１００は、吸気量の不足による燃焼不良が内燃機関２６に発生している場合、内燃機関２６の吸気量を増加させる。これにより、吸気量Ｆは、ベース吸気量Ｆｂに増加量ΔＦが加算された値になる。吸気量Ｆが増加すると燃焼室の圧縮端温度が上昇するので、吸気量の不足による燃焼不良の問題が解消される。

【0069】

ただし、吸気量Ｆが増加すると、回転速度Ｒが上昇する。そこで、制御装置１００は、内燃機関２６の点火時期を遅角させる。これにより、燃焼室の圧力のピーク値が低下する。その結果、内燃機関２６の出力が低下し、回転速度Ｒが低下する。その結果、回転速度Ｒは、目標回転速度Ｒｔに近づく。

【0070】

制御装置１００によれば、既存のセンサからの信号を用いて、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良の発生を抑制できる。したがって、制御装置１００によれば、内燃機関２６の設計を変更したり、新たなセンサを追加したりする必要がない。

【0071】

制御装置１００によれば、以下の理由によっても、緩慢燃焼や失火等の燃焼不良の発生を抑制できる。より詳細には、制御装置１００が決定した遅角量ΔＴが大きすぎる場合がある。この場合、膨張行程において燃焼が進行するときに燃焼室の温度が時間経過と共に低下する。そして、燃焼室の温度が混合気を着火させるのに必要な温度を燃焼中に下回る。その結果、内燃機関２６に燃焼不良が発生する。

【0072】

そこで、制御装置１００は、内燃機関２６の吸気量Ｆに基づいて、点火時期の遅角量ΔＴの上限値ＴＧを決定する。これにより、燃焼不良が内燃機関２６に発生することが抑制される。

【0073】

（その他の実施形態）
本発明に係る制御装置は、制御装置１００に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。

【0074】

なお、燃料は、ガソリン以外であってもよい。燃料は、ガソリン以外の炭化水素燃料であってもよいし、バイオエタノール燃料等のアルコール燃料であってもよい。

【0075】

なお、自動車は、三輪自動車であってもよいし、二輪自動車であってもよい。二輪自動車は、コーナーの進行方向と同方向に車体が傾斜するリーン車両である。三輪自動車は、リーン車両であってもよいし、コーナーの進行方向と逆方向にロールする車両であってもよい。

【0076】

なお、制御装置１００は、内燃機関に吸気量の不足による燃焼不良が発生しているか否かを、内燃機関２６の回転速度の変動幅以外の情報に基づいて判定してもよい。また、制御装置１００は、内燃機関に吸気量の不足による燃焼不良が発生しているか否かを、点火プラグ３０の電極に流れるイオン電流から燃焼状態を診断（特開平１１－０３６９７１号公報）してもよいし、内燃機関２６と直結する発電機５０のトルク値から診断してもよい。

【0077】

なお、制御装置１００は、軽負荷領域において図１０のフローチャートを実行している。軽負荷領域とは、例えば、内燃機関２６がアイドリング状態で運転している負荷領域である。しかしながら、制御装置１００は、軽負荷領域以外の領域において図１０のフローチャートを実行してもよい。

【0078】

なお、内燃機関２６は、２サイクルのエンジンであってもよい。

【符号の説明】

【0079】

１０：車両
２６：内燃機関
２７：ピストン
２９：クランクシャフト
３０：点火プラグ
３１：インジェクタ
３２：電子スロットル
３６：バッテリ
３８：クランク角センサ
４２：スロットルポジションセンサ
５０：発電機
５２：モーター
５４：インバータ
５６：動力伝達装置
５８Ｌ：左前車輪
５８Ｒ：右前車輪
１００：制御装置
１０２：記憶装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】