车辆的引擎控制装置的制作方法

本实用新型涉及车辆的引擎控制装置，特别涉及基于本车位置处的局部地区的环境信息、例如温度、湿度或气压等信息来最适当地控制引擎的运行状态的车辆的引擎控制装置。

背景技术：

为了提高引擎的燃料消耗率、排气特性等，需要最适当地控制引擎的点火时期、燃料喷射等。为此，以往基于气温、湿度或气压等来对适用于各种控制的控制参数进行适当校正。

例如，若周围的湿度较高，则引擎的气缸内的燃烧温度下降，爆震界限提高，因此，会产生使点火时期角度提前的余地。因此，例如在专利文献1的技术中，根据湿度的上升来将引擎的点火时期向角度提前侧进行校正，由此来力图实现反映湿度的点火时期的最优化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型专利实开平03-73672号公报

技术实现要素：

实用新型所要解决的技术问题

然而，在专利文献1的技术中，为了获取周围的湿度信息来作为环境信息，需要湿度传感器。该技术是以搭载于汽车的引擎为对象的控制装置，但在成本方面限制严格的低档车种上有时未设置有湿度传感器，此外，在便宜的带原动机自行车等两轮摩托车上不得不放弃设置湿度传感器进而实现反映湿度的点火时期的最优化。因此，一直以来期望获得一种能获取环境信息而不需要传感器类的技术。

本实用新型是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种车辆的引擎控制装置，该车辆的引擎控制装置能在避免因传感器类的追加装备而导致的成本上升的基础上获取环境信息，并能基于该环境信息来对控制参数进行适当校正，从而实现引擎控制的最优化。

解决技术问题的技术方案

为了达到上述目的，本实用新型的车辆的引擎控制装置的特征在于，包括：通信单元，该通信单元能通过通信线路在自身与设置于外部的管理中心之间对信息进行收发；防盗控制单元，该防盗控制单元利用所述通信单元将基于从GPS卫星接收的位置信息数据而获取到的本车位置信息、及与车辆的运行状态有关的车辆运行状态信息定期发送至所述管理中心，在所述管理中心基于该本车位置信息及车辆运行状态信息而作出发生盗窃的判定时，执行盗窃抑制处理；引擎控制单元，该引擎控制单元对作为行驶用动力源而搭载于所述车辆的引擎进行控制；环境信息获取单元，该环境信息获取单元在所述引擎正在运行中，利用所述通信单元来向所述管理中心定期发送所述本车位置信息，并获取从该管理中心回复的本车位置的局部地区的环境信息；以及控制参数校正单元，该控制参数校正单元基于由所述环境信息获取单元所获取到的环境信息，来对所述引擎控制单元控制所述引擎时的控制参数进行校正。

根据采用上述结构的车辆的引擎控制装置，通过防盗控制单元与管理中心进行协作，来执行盗窃抑制处理。然后，利用由为此而原本安装的GPS来实现的本车位置的获取功能、以及由通信单元来实现的通信功能，将本车位置信息发送至管理中心侧，利用从管理中心回复的本车位置处的环境信息，来对引擎控制单元的控制参数进行校正。由此，在车辆侧不追加装备用于检测环境信息的传感器类，也能基于环境信息来对控制参数进行适当校正。

作为其它方式，优选为所述环境信息获取单元从所述管理中心获取气温、湿度及气压中的至少一个作为所述环境信息。

根据采用上述结构的车辆的引擎控制装置，吸入空气的密度与进气温度一起随气温而变化，爆震界限与燃烧温度一起随湿度而变化，吸入空气量随气压而变化。由此，各个环境信息对引擎控制单元的控制造成影响，但由于这些环境信息是从管理中心获取，因此，能对控制参数进行适当的校正。

作为其它方式，优选为所述环境信息获取单元从所述管理中心获取气温及湿度中的至少一个作为所述环境信息，另一方面，基于从所述GPS卫星的位置信息数据中获取的本车位置信息所包含的标高信息、或地图数据所包含的标高信息，来计算气压以作为所述环境信息。

根据采用上述结构的车辆的引擎控制装置，吸入空气的密度与进气温度一起随气温而变化，爆震界限与燃烧温度一起随湿度而变化，吸入空气量随气压而变化。由此，各个环境信息对引擎控制单元的控制造成影响，但由于气温及湿度是从管理中心获取，气压是基于GPS卫星的本车位置信息所包含的标高信息或地图数据所包含的标高信息来进行计算，因此，能对控制参数进行适当的校正。

作为其它方式，优选为所述引擎控制单元将所述引擎的燃料喷射量、该引擎的点火时期及空转速度控制阀的开度中的至少一个作为所述控制参数来进行控制。

根据采用上述结构的车辆的引擎控制装置，能基于环境信息来对引擎的燃料喷射量、点火时期及空转速度控制阀的开度进行适当的校正。

作为其它方式，优选为所述控制参数校正单元使针对所述控制参数的校正值从0起呈阶梯状地增加至与所述环境信息相对应的值。

根据采用上述结构的车辆的引擎控制装置，对引擎控制逐渐反映环境信息。

作为其它方式，优选为所述控制参数校正单元在针对所述控制参数的校正值超过预先设定的上下限值时，将所述校正值限制为该上下限值，或者设定0来作为校正值。

根据采用上述结构的车辆的引擎控制装置，能防止由不恰当的控制参数的校正所引起的引擎输出的急剧变化等于未然。

作为其它方式，优选为所述环境信息获取单元从所述管理中心获取气象状况来作为所述环境信息，所述控制参数校正单元在基于所述气象状况判定为是不适合所述车辆行驶的环境的情况下，将所述控制参数朝限制所述引擎的输出的方向进行校正。

根据采用上述结构的车辆的引擎控制装置，能在不适合车辆行驶的环境中自动对过高的行驶速度进行抑制。

实用新型效果

根据本实用新型的车辆的引擎控制装置，能在避免因传感器类的追加装备而导致成本上升的基础上获取环境信息，并能基于该环境信息来对控制参数进行适当校正，从而实现引擎控制的最优化。

附图说明

图1是表示使用实施方式的两轮摩托车的引擎控制装置的引擎周边的结构图。

图2是表示两轮摩托车的引擎控制装置的系统结构图。

具体实施方式

以下，对将本实用新型具体化为两轮摩托车的引擎控制装置而得的一个实施方式进行说明。

图1是表示使用实施方式的两轮摩托车的引擎控制装置的引擎周边的结构图，图2是表示两轮摩托车的引擎控制装置的系统结构图。

本实施方式的两轮摩托车1是搭载有排气量50cc的4循环单气缸汽油引擎2作为行驶用动力源的带原动机自行车。但是，摩托车1、引擎2的规格并不局限于此，可以任意进行变更。

引擎2的控制基本上由ECU3(引擎控制单元)来执行，与ECU3相连接的附加模块4通过3G、4G等移动电话线路(通信线路)与管理中心5进行协作，主要起到车辆防盗的功能(盗窃抑制处理)(防盗控制单元)。

因此，首先基于图1对引擎2周边的结构进行说明，接着基于图2对ECU3和附加模块4以及管理中心5的结构进行说明。

形成于引擎2的气缸体7内的气缸8内可滑动地配设有活塞9，活塞9经由连杆10与曲柄轴11相连结，曲柄轴11与活塞9的往复运动连动地进行旋转。曲柄轴11的后端(未图示的变速机侧)安装有飞轮12，在飞轮12的外周上的规定的角度区域中形成有用于检测曲柄角的由磁性体构成的磁阻分配头突起12a。

在固定于气缸体7上的气缸盖14上形成有进气端口14a和排气端口14b，并且，以使前端面对缸内的姿势配设有火花塞15。在与进气端口14a相连接的进气通路16上，设有靠上游侧设有空气净化器17、根据驾驶员的节流操作来进行开闭的节流阀18、具备ISCV(空转速度控制阀)19的旁通通路20、以及向进气端口14a喷射燃料的喷射器21。另外，在与排气端口14b相连接的排气通路22上，设有用于净化排气的三元催化剂23和未图示的消音器。

在进气端口14a上配设有进气阀25，在排气端口14b上配设有排气阀26。这些进气阀25和排气阀26利用阀弹簧27向闭阀侧施加力，并且利用在气缸盖14上与曲柄轴11同步地进行旋转驱动的进气凸轮轴28和排气凸轮轴29来进行开阀。由此，进气阀25和排气阀26在与活塞9的往复运动同步的规定时刻进行开闭，由进气、压缩、膨胀、排气这四个冲程所构成的引擎2的燃烧循环每隔曲柄角720℃A进行重复。

利用燃料泵31将储存于燃料罐30内的燃料(汽油)提供给上述喷射器21。燃料泵31与喷射器21形成为一体，经由供给软管32和回流软管33分别与燃料罐30相连接。

若燃料泵31工作，则燃料罐30内的燃料经由供给软管32导向燃料泵31并加压至规定压力，加压后的燃料被提供给喷射器21，并且剩余燃料经由回流软管33被回收至燃料罐30。由此，始终将规定压力的燃料提供给喷射器21，随着喷射器21的开阀在规定的喷射时期以规定的喷射量向进气端口14a喷射燃料。

在引擎2正在运行中，利用进气冲程中随着活塞9的下降而产生的负压经由空气净化器17将外部气体吸入进气通路16内，根据节流阀18的开度来对吸入空气进行流量调整，然后一边与来自喷射器21的喷射燃料进行混合，一边在进气阀25开阀的过程中使其流入引擎2的缸内。接着，经过压缩冲程中的压缩，混合气体在压缩上止点附近由火花塞15来进行点火，在膨胀冲程中进行燃烧从而经由活塞9将旋转力施加至曲柄轴11。接着，在排气冲程中，废气在排气阀26开阀的过程中从缸内排出，一边在排气通路22中流通，一边经过三元催化剂23和消音器而排出至外部。

以上的引擎2的燃烧循环是基于ECU3的控制来执行的。因此，在ECU3的输入侧连接有与上述飞轮12相对配置并输出与磁阻分配头突起12a同步的检测信号的电磁拾取器35、对节流阀18的开度进行检测的节流传感器36、配设于排气通路22并根据以stoiciometry(理论空燃比)为中心的排气空燃比的运行状态来使输出呈阶梯状运行状态的O₂传感器37、检测引擎2的冷却水温度Tw的水温传感器38等各种传感器类。另外，在ECU3的输出侧连接有上述ISCV19、喷射器21、燃料泵31、驱动火花塞15的点火器39、包含用于启动引擎2的起动机的启动装置40等各种设备类。

ECU3基于这些传感器信息来执行驱动喷射器21的燃料喷射控制、驱动点火器39的点火时期控制、驱动ISCV19的空转控制等各种控制，以使引擎2运行(引擎控制单元)。

例如，作为燃料喷射控制，ECU3基于根据电磁拾取器35的检测信号而计算出的以及由节流传感器36所检测出的节流开度θth等来决定目标燃料喷射量，在进气冲程的规定时刻对喷射器21进行驱动，以执行燃料喷射。

另外，作为点火时期控制，ECU3基于引擎转速Ne及节流开度θth等来决定目标点火时期，另一方面，基于由电磁拾取器35的检测信号所生成的矩形波状的曲柄角信号来确定与目标点火时期相对应的时刻，并驱动点火器39来对火花塞15进行点火。

另外，作为引擎2的空转控制，ECU3对基于引擎转速Ne(空转转速)和预先设定的目标空转转速tgtNe的反馈控制量进行反映，来决定ISCV19的目标开度，基于该目标开度来对ISCV19进行开度调整，从而将空转运行过程中的引擎2保持为目标空转转速tgtNe。

接着，基于图2来对ECU3和附加模块4以及管理中心5的结构进行说明。

防盗模块4具有具备倾斜传感器51和振动传感器52的防盗控制部53、GPS接收部54以及3G、4G通信部55(通信单元)。GPS接收部54利用未图示的GPS天线来接收来自GPS卫星的位置信息数据，在所保有的地图数据上基于位置信息数据对本车的位置(经度、纬度、标高等)进行计算/获取。3G、4G通信部55具有在与管理中心5之间通过移动电话线路收发信息的功能。防盗控制部53利用3G、4G通信部55与管理中心5侧进行协作，在发生车辆盗窃时，执行用于避免盗窃的盗窃抑制处理。

管理中心5是为防止预先登记的多辆车辆1发生盗窃而设置于规定地区的基站，具有与搭载于各车辆1的附加模块4侧的防盗控制部53进行协作的防盗控制部56。

由附加模块4和管理中心5所执行的防盗功能与本发明的特征部分没有直接关系，因此仅对其概要进行描述。

在车辆处于停车状态时，利用3G、4G通信部55来将由GPS接收部54所获取到的本车位置信息和由倾斜传感器51和振动传感器52所获得的车辆运行状态信息(车辆1的倾斜和振动)与附加模块4的固有的ID一起定期(例如每隔10分钟)发送至管理中心5。

在管理中心5中，基于所接收到的ID来确定相应车辆1，在此基础上，首先基于传感器检测信息和本车位置信息来对相应车辆1有无发生盗窃进行判定。例如处于停车状态的摩托车1被卡车等带走的情况下，在装进卡车时摩托车1的倾斜发生变化，在利用卡车来进行搬运的过程中行驶振动会波及摩托车1，另外，即使引擎处于停止状态，用卡车进行搬运也会导致本车位置发生变化。由此，当推测出这些状况时，首先作出有发生盗窃的预兆的临时判定。

从管理中心5的防盗控制部56向相应车辆1的用户的邮件地址发送盗窃确认邮件。用户对是否意识到相应车辆1的搬运等举动(是否是自己所进行的举动)进行判断，在未意识到的情况下，回复需要应对邮件，并进行向警察进行通知等的应对。

在管理中心5的防盗控制部56中，基于需要对策邮件的接收，来从临时判定切换成正式判定，并向车辆1侧发送盗窃抑制指令。将盗窃抑制指令输入到附加模块4的防盗控制部53，由该防盗控制部53来执行盗窃抑制处理。盗窃抑制处理大致分为向周围进行异常通知和对车辆1的行驶功能进行限制，作为异常通知，使摩托车1的喇叭57a和前照灯57b工作来向周围通知异常。

另外，作为行驶功能的限制，执行引擎输出抑制、启动禁止。从防盗控制部53将用于执行引擎输出抑制、启动禁止的指令输入ECU3，利用ECU3在车辆1正在行驶中对引擎输出进行抑制，在处于停车状态时禁止引擎启动。由此，车辆1的行驶功能降低，犯罪分子为进行盗窃而能采用的手段受到限制，因此，犯罪分子的犯罪意图被削弱，盗窃得到抑制。

然而，如上所述，由ECU3所执行的燃料喷射控制、点火时期控制及空转控制会受到气温、湿度、气压等(以下称为环境信息)的影响。例如，吸入空气的密度与进气温度一起随气温而变化，即使是同一燃料喷射量，空燃比也会发生运行状态，因此，需要基于气温来对目标燃料喷射量进行校正。另外，如“背景技术”所述那样，由于爆震界限与燃烧温度一起随湿度而变化，因此，需要基于湿度来对目标点火时期进行校正。此外，由于吸入空气量会随气压而变化，因此，需要基于气压来对ISCV19的目标开度进行校正，并且，由于空燃比会随气压而变化，因此，需要基于气压来对目标燃料喷射量进行校正。

然而，对这些环境信息进行检测的传感器类难以装备在成本方面限制严格的摩托车1上，这必然导致无法使反映环境信息的燃料喷射量、点火时期、ISCV开度(以下称为控制参数)最优化。本发明人鉴于以上的问题点，发现了可将以防盗为目的而在摩托车1上原本就具备的附加模块4的功能用于环境信息的获取这一点。

即，在车辆1侧，能利用附加模块4所具有的GPS接收部54来确定本车位置，并能利用3G、4G通信部55，通过移动电话线路来与管理中心5进行通信。另一方面，在管理中心5侧，能利用例如互联网等来任意获得国内各地的环境信息，因此，若能对本车位置进行确定，则能通过移动电话线路将其周围的局部地区的环境信息提供给车辆1侧。

在基于以上发现的本实施方式中，附加模块4从管理中心5获取环境信息，ECU3对所处理的控制参数进行校正，以下对其详细情况进行说明。

首先，为了执行这些处理，如图2所示，附加模块4具备在与管理中心5之间对信息进行收发以获取环境信息的环境信息获取部58(环境信息获取单元)、以及基于环境信息来对控制参数进行校正的控制参数校正部59(控制参数校正单元)。另外，管理中心5具备将环境信息提供给各车辆1的环境信息提供部60。

在引擎2正在运行中，利用3G、4G通信部55，通过移动电话线路来将由GPS接收部54所确定的本车位置信息定期(例如每隔10分钟)发送至管理中心5。在管理中心5的环境信息提供部60中，例如利用互联网并参照气象厅的主页等，来依次获取气温、湿度及气压以作为国内各地的环境信息。然后，基于所接收到的本车位置信息来确定本车位置，从管理中心5向车辆1侧回复所对应的地点的环境信息。

在车辆1侧，从环境信息获取部58将由3G、4G通信部55所接收到的环境信息输入至控制参数校正部59。在控制参数校正部59中，从ECU3读取目标燃料喷射量、目标点火时期、ISCV19的目标开度来作为控制参数，基于环境信息来对这些控制参数进行校正，将校正后的控制参数适用于ECU3的各控制。此外，不一定必须将所有环境信息适用于各控制参数的校正处理，只要选择对各个控制具有影响的环境信息即可。

在断开车辆1的点火开关的操作后也继续将各控制参数的校正值保存于ECU3的存储器，在之后的引擎启动时读取各控制参数的校正值并再次将其适用于ECU3的各控制。除车辆1发生盗窃时以外，本车位置不会发生变化，因此，所读取的校正值是与本车位置的环境信息相对应的内容。通过像这样对校正值进行保存，即使在引擎启动的时刻因通信异常等而导致无法从管理中心5获取环境信息的情况下，也能利用所读取的校正值来适当地对控制参数进行校正。

然而，若各控制参数因基于环境信息的校正而呈阶梯形地变化，则引擎2的输出也呈阶梯形地增减，从而可能会导致驾驶员产生不协调感。因此，希望使对各控制参数的校正值从0(无校正)呈阶梯形地增加至与环境信息相对应的值。由此，环境信息逐渐对引擎控制进行反映，能提高车辆1的驾驶性能。

另外，例如因与管理中心5之间的通信异常而导致接收到内容错误的环境信息，则会基于该环境信息而计算出不恰当的校正值。在对ECU3进行了非法行为的情况下，根据环境信息所计算出的校正值也有可能变成不恰当的值。因此，预先对与各控制参数相对的校正值的上限值和下限值进行设定，在计算出超过其上下限值的校正值的情况下，可以将校正值限制为上下限值，或者也可以设定0作为校正值。由此，能防止由不恰当的控制参数的校正所引起的引擎输出的急剧变化等情况于未然。

如上所述，根据本实施方式的摩托车1的引擎控制装置，利用车辆1原本所具备的附加模块4的功能来确定本车位置并发送至管理中心5侧，利用从管理中心5所回复的本车位置所对应的地点的环境信息来对ECU3的控制参数进行校正。因此，在车辆1侧，不追加装备用于检测环境信息的传感器类，能在避免成本上升的基础上获取环境信息，并能基于该环境信息来对控制参数进行适当的校正，从而使引擎控制最优化。

然而，在本实施方式中，从管理中心5获取适用于控制参数的校正的所有环境信息，但并不局限于此。例如，在GPS接收部54所保有的地图数据包含标高信息的情况下，也可以根据与本车位置相对应的标高信息来计算气压(环境信息获取单元)。作为标高信息的一个示例，在由国土地理院所提供的网络标高数据中，将全国地图划分为具有预先决定的大小的多个单位区域(例如1边为10m的矩形区域)，显示出各单位区域的中心点的标高。由此，在这种情况下，也可以根据网络标高数据来确定本车位置的单位区域，并根据其中心点的标高来计算出气压。

另外，即使在GPS接收部54的地图数据中不包含标高信息的情况下，也能基于来自3机的GPS卫星的位置信息数据来获得包含标高信息的三维的本车位置信息，因此，只要基于该位置信息来计算气压即可(环境信息获取单元)。

此外，由于不仅是标高，该地点的气象状况也会对气压造成影响，因此，也可以从管理中心5侧获取气象状况作为环境信息之一，不仅反映出标高而且也反映出气象状况，来对气压进行计算。由此，能更细致地对ECU3的控制参数进行校正。

另外，在本实施方式中，为了使引擎控制最优化而利用了环境信息，但为了提高车辆行驶的安全性，也可以利用气象状况来作为环境信息之一。将气象状况视为用于对本车周围的环境是否适合行驶进行判断的指标。例如，在下雨时或下雪时路面的μ极端降低因而不适合行驶，另外，在产生雾时难以掌握前方的道路状况因而不适合行驶。因此，在基于从管理中心5获取的气象状况由附加模块4的环境信息获取部58判定为是不适合车辆1行驶的环境的情况下，也可以将ECU3的各控制参数朝限制引擎输出的方向进行校正。或者，也可以直接从环境信息获取部58向ECU3发出抑制引擎输出的指令。根据这样的结构，即使例如在驾驶员未意识到行驶中的路面为低μ的情形，也能自动抑制过快的行驶速度，能提高车辆行驶的安全性。

以上完成了对实施方式的说明，但本发明的方式并不局限于该实施方式。例如在上述实施方式中，具体化为了两轮摩托车1的引擎控制装置，但并不局限于此。例如也可以具体化为三轮摩托车、船舶的引擎控制装置，或将发电机所使用的通用引擎转用于高尔夫球车、除雪机等的情况下，也可以具体化为以该通用引擎为对象的控制装置。

标号说明

1 摩托车(车辆)

2 引擎

3 ECU(引擎控制单元)

4 附加模块(防盗控制单元)

5 管理中心

55 3G、4G通信部(通信单元)

58 环境信息获取部(环境信息获取单元)

59 控制参数校正部(控制参数校正单元)