JP2689597B2

JP2689597B2 - エンジン出力制御装置

Info

Publication number: JP2689597B2
Application number: JP10586189A
Authority: JP
Inventors: 真一村田; 誠島田; 裕彦岩本; 豊明福井
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1997-12-10
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JPH02286837A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、エンジンの出力を制御するエンジン出力
制御装置に関する。

（従来の技術）一般に、エンジン出力制御装置としては、ドライブ・
バイ・ワイヤ（Drive−by−Wire）と称し、アクセルペ
ダルとスロットル弁とを機械的に連結せず、アクセルペ
ダルの踏込み量（操作量）を検知し、同検知した踏込み
量から目標エンジン出力を定め、その目標エンジン出力
が得られるようにスロットル弁をモータ駆動するものが
ある。

なお、エンジンには気筒が複数の多気筒エンジンがあ
り、同多気筒エンジンには各気筒ごとに燃料噴射用のイ
ンジェクタを設けたマルチインジェクションタイプ（以
下、MPIタイプと略称する）がある。

このMPIタイプの多気筒エンジンを搭載した車両に上
記のドライブ・バイ・ワイヤを採用した場合、目標エン
ジン出力に応じたスロットル弁駆動によってエンジンの
吸入空気量が調節され、その吸入空気量に対応する量の
燃料がエンジンの各気筒に噴射されることになる。

そしてその結果、エンジンの出力が変化し、上記目標
エンジン出力に等しい出力がエンジンから得られる。

（発明が解決しようとする課題）上記のようなドライブ・バイ・ワイヤにおいては、ス
ロットル弁を駆動するモータやそのモータの駆動系に故
障が生じ、スロットル弁が固着する可能性がないとはい
えない。

このような事態が仮に生じると、アクセルペダルを操
作してもスロットル弁が作動せず、運転者の意志を反映
したエンジン出力が得られなくなる。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、スロットル弁が固着して
も、運転者の位置を反映したエンジン出力を得ることが
でき、安全な走行の継続を可能とするエンジン出力制御
装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記課題を解決するための手段として本発明において
は、多気筒エンジンおよび同多気筒エンジンの吸気路に
設けたスロットル弁を備え、アクセル操作量に応じて目
標エンジン出力を求め、同目標エンジン出力に従って上
記スロットル弁の開度を調節し上記多気筒エンジンの出
力を制御する車両において、上記スロットル弁の固着異
常を検出するスロットル弁異常検出手段と、同スロット
ル弁異常検出手段が固着異常を検出すると上記アクセル
操作量に応じて上記多気筒エンジンの燃料噴射気筒数ま
たは点火時期を制御する制御手段と、上記スロットル弁
の位置を検出する位置検出手段と、同位置検出手段の検
出位置に応じて上記制御手段の制御パターンを選択する
制御パターン選択部とを備える。

（作用）スロットル弁異常検出手段がスロットル弁の固着異常
を検出すると、制御手段がアクセル操作量に応じて多気
筒エンジンの燃料噴射気筒数または点火時期を制御す
る。この場合、スロットル弁の位置が位置検出手段で検
出され、同検出位置に対応する制御パターンが制御パタ
ーン選択部で選択され、同選択された制御パターンに従
って上記燃料噴射気筒数または点火時期の制御が実行さ
れる。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。

第１図において、１はエアクリーナで、エレメント２
およびエアーフローセンサ３を有している。このエアー
フローセンサ３は、エレメント２を通してエンジン４に
吸込まれる吸入空気量Ａを検出するものである。

このエアクリーナ１からエンジン４の燃料室に燃焼用
空気を導入する吸気路５を設け、その吸気路５の中途部
にスロットル弁６を配設する。

スロットル弁６は、吸気路５を通ってエンジン４に吸
入される空気の量を調節するもので、全閉位置から全開
位置までスムーズな回動が可能である。

そして、スロットル弁６の回動軸にステップモータ７
のシャフトを連結する。

また、第２図に示すように、スロットル弁６の回動軸
6aにレバー6bを取付け、同レバー6bの回動範囲内に全開
位置および全閉位置を規制するための全開側ストッパ８
および全閉側ストッパ９を設け、上記全開側ストッパ８
によって設定されるスロットル弁６の全開位置の開度を
Qmax、全閉側ストッパ９によって設定されるスロットル
弁６の全閉位置の開度をQminと定めている。

そして、スロットル弁６が全閉位置にあるときに同ス
ロットル弁６のレバー6bが当接して作動する全閉スイッ
チ10を設ける。さらに、スロットル弁６の回動軸6aにス
ロットル弁位置検出手段であるところのスロットル開度
センサ11を設ける。

スロットル開度センサ11は、第３図に示すように、抵
抗器11aおよび同抵抗器11aに摺接して動く摺動子11bか
らなるポテンショメータである。

すなわち、スロットル開度センサ11の抵抗器11aの一
端Ｘに抵抗12、他端Ｙに抵抗13をそれぞれ接続し、両抵
抗12,13を介して抵抗器11aに直流電源電圧Vdを印加して
いる。摺動子11bは、スロットル弁６の開度Ｑが増すと
抵抗器11aの一端Ｘ側に動き、スロットル弁６の開度Ｑ
が小さくなると抵抗器11aの他端Ｙ側に動くようになっ
ており、第４図に示すように、スロットル弁６の全閉位
置の開度Qminから全開位置の開度Qmaxまでの作動角に対
応してVminからVmaxの範囲でリニアにレベル変化する電
圧Ｖを出力する。

一方、エンジン４は、いわゆるMPIタイプの多気筒エ
ンジンであり、気筒20を複数備えている。

気筒20は、第５図に示すように、シリンダヘッドに吸
気管21および排気管22を連通し、それぞれの連通部に吸
気弁23および排気弁24を設けている。そして、吸気管21
内に燃料噴射用のインジェクタ25を臨ませている。さら
に、シリンダヘッドに点火プラグ26を設けている。

また、上記エアフローセンサ３で検出される吸入空気
量Ａは主制御部30内の後述する燃料噴射・点火時期制御
部310に送られて、エンジン１回転当たりの実際の吸入
空気量A/Nrが所定クランク角度毎に計算され、その吸入
空気量A/Nrに応じた量の燃料がエンジン４の各気筒20に
噴射されるようになっている。

主制御部30は、燃料噴射・点火時期制御部310の制御
の他に、上記全閉スイッチ10の出力信号Ｃ、スロットル
開度センサ11の出力電圧Ｖ、図示しないエンジン回転数
センサからのエンジン回転数（Ne）データ、およびアク
セルペダル位置センサ40の検知位置（Ap）データなどを
取込み、モータ駆動制御部50に指令を与えてエンジン４
の吸入空気量を制御するようになっており、その要部を
第６図に示す。

なお、アクセルペダル位置センサ40は、たとえばポテ
ンショメータを用いており、アクセルペダル41の踏込み
位置（踏込み量）Apに対応するレベルの電圧を出力する
ものである。また、モータ駆動制御部50は、後述するス
ロットル弁制御部308からの指示信号Ｋに応じて上記ス
テップモータ８を駆動するものである。

第６図において、目標駆動軸トルク算出部301はアク
セルペダル位置センサ40の検知位置Apに応じて駆動軸に
おけるトルクの目標値として目標駆動軸トルクTwtを算
出するもので、その目標駆動軸トルクTwtは目標エンジ
ン出力算出部302に送られる。同目標エンジン出力算出
部302は、変速機の変速比等に基づき、上記目標駆動軸
トルクTwtをエンジン出力に換算して目標エンジン出力T
etを算出する。そして、目標エンジン出力Tetは目標吸
入空気量算出部303に送られ、同目標吸入空気量算出部3
03では第７図に示すエンジン出力トルクTetと吸入空気
量A/Nの関係を基に、上記目標エンジン出力Tetをエンジ
ン４が出力するために必要なエンジン１回転当たりの目
標吸入空気量A/Ntが算出される。

上記目標吸入空気量A/Ntは目標スロットル開度算出部
304に送られ、同目標スロットル開度算出部304では第８
図に示すスロットル弁開度Ｑと吸入空気量A/Nとの関係
を基に、かつエンジン回転数Neに従い、上記目標吸入空
気量A/Ntに対応する目標スロットル開度θｔが求められ
る。さらに、上記目標吸入空気量A/Ntは減算部305に送
られて後述する燃料噴射・点火時期制御部310から所定
クランク角度毎に入力される実際の吸入空気量A/Nrが減
算されて、上記目標吸入空気量A/Ntと上記吸入空気量A/
Nrとの偏差ΔA/Nが求められる。同偏差ΔA/NはPID制御
部306に送られて、同ΔA/Nに基づきPID制御が行なわ
れ、同ΔA/Nに対応した目標スロットル開度の補正量Δ
θが求められる。そして、目標スロットル開度θｔと補
正量Δθとが加算部307で加算されて目標開度θが求ま
り、その目標開度θはスロットル弁制御部308に送られ
る。

スロットル弁制御部308は、スロットル弁６の開度Ｑ
が上記目標開度θに等しくなるよう、全閉スイッチ10の
出力信号Ｃに基づく同全閉スイッチ10の作動を基準に
し、かつスロットル開度センサ11の出力電圧Ｖに従って
スロットル弁６の開度Ｑを制御するもので、同制御を行
なうための指示信号Ｋをモータ駆動制御部50へ与える。

310は燃料噴射・点火時期制御部で、同燃料噴射・点
火時期制御部310は上記エアーフローセンサ３で検出さ
れる吸入空気量Ａとクランク角センサ311の出力信号と
に基づき、エンジン１回転当たりの実際の吸入空気量A/
Nrを所定クランク角度毎に計算し、同吸入空気量A/Nrに
応じた量の燃料をエンジン４の各気筒20に噴射するべく
インジェクタ駆動部312に指令を与え、インジェククタ2
5a,25b,25c,25d,25e,25fをそれぞれ駆動制御する。

なお、インジェククタ25a,25b,25c,25d,25e,25fは、
第５図に示したインジェクタ25であり、エンジン４の気
筒20がたとえば６個あって、それぞれの気筒20に１つず
つ設けるように用意されている。

さらに、燃料噴射・点火時期制御部310は、エンジン
４の各気筒20に噴射された燃料をそれぞれ最適なタイミ
ングで点火させるべく、クランク角センサ311の出力信
号に応じた指令を点火プラグ駆動部313に与え、点火プ
ラグ26a,26b,26c,26d,26e,26fをそれぞれ駆動制御する
ようになっている。

なお、点火プラグ26a,26b,26c,26d,26e,26fは、第５
図に示した点火プラグ26であり、上記各インジェクタと
同様、エンジン４の気筒20が６個あって、それぞれの気
筒20に１つずつ設けるように用意されている。

また、314はスロットル弁異常検出部で、同スロット
ル弁異常検出部314は上記減算部305で得られる偏差ΔA/
Nと設定値αとを比較し、同偏差ΔA/Nが設定値α以上の
ときにスロットル弁６が固着異常と判定する。

315はスロットル開度センサ断線検出部で、同スロッ
トル開度センサ断面検出部315はスロットル開度センサ1
1の出力電圧Ｖを取込み、同出力電圧Ｖがスロットル弁
６の全閉位置の開度Qminに対応する値Vminと全開位置の
開度Qmaxに対応する値Vmaxの範囲内にあるときはスロッ
トル開度センサ11が正常との判定を行なうが、上記出力
電圧Ｖが上記VminとVmaxの範囲から外れた場合にはスロ
ットル開度センサ11が断線であると判定する。つまり、
第３図において、スロットル開度センサ11の抵抗器11a
が摺動子11bの摺接位置よりも一端Ｘ側で断線した場
合、出力電圧Ｖは零となる（Ｖ＜Vmin）。スロットル開
度センサ11の抵抗器11aが摺動子11bの摺接位置よりも他
端Ｙ側で断線した場合には、出力電圧Ｖは直流電源電圧
Vdに近い値となる（Vmax＜Ｖ）。

スロットル弁位置検出部316は、スロットル弁開度と
吸入空気量A/Nとの間に第８図に示した関係があること
を考慮し、スロットル弁６の位置（開度Ｑ）を第９図に
示すようにエンジン回転数Neと燃料噴射・点火時期制御
部310で算出される実際の吸入空気量A/Nrとの対応ゾー
ンE₁,E₂,E₃に置換えて検出するものである。

317は制御パターン選択部で、同制御パターン選択部3
17は上記スロットル弁異常検出部314がスロットル弁６
の固着異常を検出したとき、スロットル開度センサ11の
出力電圧Ｖに基づくスロットル弁の位置（開度Ｑ）、ま
たは上記スロットル弁位置検出部316の検出位置（ゾー
ン）に応じて、メモリ318内の各種制御パターンの中か
ら特定の制御パターンを選択して読出し、同読出した制
御パターンを燃料噴射・点火時期制御部310に送るもの
である。

この場合、制御パターン選択部317は、制御パターン
の選択に当たり、スロットル開度センサ断線検出部315
の判定結果を監視し、スロットル開度センサ11に断線故
障がない場合は同スロットル開度センサ11の出力電圧Ｖ
に基づくスロットル弁６の位置（開度Ｑ）を使って制御
パターンの選択を行なうが、仮にスロットル開度センサ
11に断線故障がある場合はスロットル弁位置検出部316
の検出位置（ゾーン）を使って制御パターンの選択を行
なう。

上記メモリ318には、エンジン４の燃料噴射気筒数を
アクセルペダル位置センサ40の検知位置Apに応じて制御
するための制御パターンが複数記憶されている。すなわ
ち、第10図に示す制御パターン、第11図に示す制御パ
ターン、第12図に示す制御パターンの３つが記憶さ
れている。

そして、燃料噴射・点火時期制御部310は、スロット
ル弁異常検出部314がスロットル弁６の固着異常を検出
したとき、制御パターン選択部317から送られる制御パ
ターンとアクセルペダル位置センサ40の検出位置Apとに
応じてエンジン４の燃料噴射気筒数または点火時期を制
御する制御手段を備えている。

つぎに、上記のような構成において第13図および第14
図のフローチャートを参照しながら動作を説明する。

アクセルペダル41を踏込むと、その踏込み位置Apがア
クセルペダル位置センサ40で検知される。

主制御部30は、アクセルペダル位置センサ40の検知位
置Apから目標エンジン出力を求め、同目標エンジン出力
を得るために必要な吸入空気量を算出し、同吸入空気量
を確保するためのスロットル弁６の目標開度θを算出す
る。

すなわち、アクセルペダル位置センサ40の検知位置Ap
に応じ、駆動軸におけるトルクの目標値として目標駆動
軸トルクTwtが算出され（ステップS1）、同目標駆動軸
トルクTwtが目標エンジン出力トルク算出部302に送られ
る。同目標エンジン出力算出部302では、変速機の変速
比等に基づき、上記目標駆動軸トルクTwtをエンジン出
力に換算して目標エンジン出力Tetが算出される（ステ
ップS2）。そして、目標エンジン出力Tetは目標吸入空
気量算出部303に送られ、同目標吸入空気量算出部303で
目標エンジン出力Tetを出力させるために必要なエンジ
ン１回転当たりの目標吸入空気量A/Ntが算出され（ステ
ップS3）、目標スロットル開度算出部304において、上
記目標吸入空気量A/Ntに対応する目標スロットル開度θ
ｔが求められる（ステップS4）。また、減算部305にお
いて所定クランク角度毎に燃料噴射・点火時期制御部31
0から入力される実際の吸入空気量A/Nrが上記目標吸入
空気量A/Nrから減算されて、上記目標吸入空気量A/Nrと
上記吸入空気量A/Nrとの偏差ΔA/Nが求められ（ステッ
プS5）、同偏差ΔA/Nに基づきPID制御部306においてPID
制御が行なわれることにより目標スロットル開度の補正
量Δθが求められる（ステップS6）。そして、加算部30
7において目標スロットル開度θｔと補正量Δθとが加
算されて目標開度θが求められ（ステップS7）、同目標
開度θがスロットル弁制御部308へ送られる。

スロットル弁制御部308は、スロットル弁６の開度Ｑ
が目標開度θに等しくなるよう、全閉スイッチ10の出力
信号に基づく同全閉スイッチ10の作動を基準にし、かつ
スロットル開度センサ11の出力電圧Ｖに従い、モータ駆
動制御部50へ指示信号Ｋを与える。こうして、モータ駆
動制御部50がステップモータ８を駆動し（ステップS
8）、スロットル弁６の開度Ｑが目標開度θに設定され
る。

このとき、スロットル弁６の開度Ｑに応じた量の空気
がエンジン４の各気筒20に供給される。

一方、スロットル弁異常検出部314において、上記減
算部305で得られる偏差ΔA/N（実際の吸入空気量A/Nrと
目標吸入空気量A/Ntとの差）と設定値αとが比較され
（ステップU1）、偏差ΔA/Nが設定値αより小さけれ
ば、スロットル弁異常検出部314において固着異常の判
定はなされず、燃料噴射・点火時期制御部310が通常の
燃料噴射制御および点火時期制御を行なう。

すなわち、燃料噴射・点火時期制御部310は、エアー
フローセンサ３で検出される吸入空気量Ａとクランク角
センサ311の出力信号とに基づいてエンジン１回転当た
りの実際の吸入空気量A/Nrを所定クランク角度毎に計算
し、同吸入空気量A/Nrに応じた量の燃料をエンジン４の
各気筒20に噴射するべく、インジェクタ駆動部312に指
令を与えてインジェクタ25a,25b,25c,25d,25e,25fを駆
動する（ステップU2）。

さらに、燃料噴射・点火時期制御部310は、エンジン
４の各気筒20に噴射された燃料をそれぞれ最適なタイミ
ングで点火させるべく、クランク角センサ311の出力信
号に応じた指令を点火プラグ駆動部313に与え、点火プ
ラグ26a,26b,26c,26d,26e,26fを駆動する（ステップU
3）。

こうして、アクセルペダル41の踏込み量に応じた目標
エンジン出力Tetに等しいエンジン出力Teが実際に得ら
れる。

ところで、仮に、ステップモータ８やその駆動系に故
障が生じてスロットル弁６が固着した場合、上記ステッ
プU1の比較において偏差ΔA/Nが設定値α以上となる事
態が生じ、スロットル弁異常検出部314がスロットル弁
６の固着異常を判定する（ステップU4）。

なお、スロットル弁６の開度Ｑ（およびエンジン回転
数Ne）とエンジン出力Teとの関係を第15図に示してお
り、スロットル弁６の固着位置の開度ＱがQ₁,Qa₂,Q₃,
Q₄,Q₅へと大きいほど、エンジン出力Teは大きい。

スロットル弁６の固着異常が判定されると、制御パタ
ーン選択部317が、スロットル開度センサ11の出力電圧
Ｖに基づくスロットル弁６の位置（開度Ｑ）、またはス
ロットル弁位置検出部316の検出位置（ゾーン）に応じ
て、メモリ318内の各種制御パターンの中から特定の制
御パターンを選択して読出し、同読出した制御パターン
を燃料噴射・点火時期制御部310に送る。

この場合、スロットル開度センサ11の出力電圧Ｖがス
ロットル弁６の全閉位置の開度Qminに対応する値Vminと
全開位置の開度Qmaxに対応する値Vmaxの範囲内にあれば
（ステップU5）、スロットル開度センサ断線検出部315
においてスロットル開度センサ11は正常との判定がなさ
れ（ステップU6）、制御パターン選択部317はスロット
ル開度センサ11の出力電圧Ｖに基づくスロットル弁６の
位置（開度Ｑ）に応じて制御パターンの選択を行なう。

すなわち、制御パターン選択部317は、スロットル弁
６の開度Ｑと第15図に示した開度に対応する設定値Q
₁（たとえば10゜）,Q₂（たとえば25゜）とを比較し（ス
テップU7,U8）、開度ＱがQ₁より小さければ（Ｑ≦
Q₁）、第10図に示した制御パターンを選択する（ステ
ップU9₁）。開度ＱがQ₁以上ではあるがQ₂より小さいと
き（Q₁＜Ｑ≦Q₂）、第11図に示した制御パターンを選
択する（ステップU9₂）。開度ＱがQ₂以上のとき（Q₂＜
Ｑ）、第12図に示した制御パターンを選択する（ステ
ップU9₃）。

制御パターンが選択されて燃料噴射・点火時期制御部
310に送られると、同燃料噴射・点火時期制御部310は制
御パターンとアクセル位置センサ40の検知位置Apとに応
じてインジェクタ25a,25b,25c,25d,25e,25fを選択的に
駆動する（ステップU10）。

たとえば、制御パターンが選択されて燃料噴射・点
火時期制御部310に送られた場合、同燃料噴射・点火時
期制御部310はアクセル位置センサ40の検知位置Apにか
かわらず全てのインジェクタ25a,25b,25c,25d,25e,25f
を駆動して燃料噴射気筒数を最大の“6"に設定する。そ
して、燃料噴射・点火時期制御部310は、制御パターン
であるから（ステップU11）、点火プラグ26a,26b,26
c,26d,26e,26fの点火時期をアクセル位置センサ40の検
知位置Apに応じた角度だけ通常よりも遅らせる（ステッ
プU12₁）。つまり、検知位置Apが浅いときは点火時期を
許容し得る最大角度たとえば30゜遅らせ、この点火時期
の遅らせ量を検知位置Apが深くなるに従って小さくす
る。

燃料噴射気筒数（およびエンジン回転数Ne）とエンジ
ン出力Teとの関係は第16図のようになっており、燃料噴
射気筒数が多いほどエンジン出力Teは大きく、また点火
時期の遅らせ量に応じてエンジン出力TeがΔTeの範囲で
小さくなる。

このように、スロットル弁６の固着位置の開度Ｑが設
定値Q₁より小さくてほとんど閉じているような状況では
（Ｑ≦Q₁）、エンジン４の運転が止まってしまわないよ
うに燃料噴射気筒数を最大の“6"に設定しておき、その
状態で点火時期をアクセルペダル41の踏込み量に応じた
角度だけ通常よりも遅らせることにより、可変幅は小さ
いながらも、運転者の意志を反映したエンジン出力Teを
得ることができ、安全な走行を継続することができる。

また、制御パターンが選択されて燃料噴射・点火時
期制御部310に送られた場合、同燃料噴射・点火時期制
御部310はアクセル位置センサ40の検知位置Apが浅い領
域において２つのインクジェクタ25a,25bを駆動し、検
知位置Apが中の領域において３つのインジェクタ25a,25
b,25cを駆動し、検知位置Apが深い領域において全ての
インジェクタ25a,25b,25c,25d,25e,25fを駆動する。そ
して、燃料噴射・点火時期制御部310は、制御パターン
であるから（ステップU11）、インジェクタ25a,25b,2
5c,25d,25e,25fの駆動数の増加時に点火プラグ26a,26b,
26c,26d,26e,26fの点火時期を通常よりも所定角度だけ
遅らせる（ステップU12₂）。つまり、燃料噴射気筒数の
変化に伴うエンジン出力Teの段階的な急変化を、点火時
期の遅らせによって滑らかな変化へと補う。

このように、スロットル弁６の固着位置の開度ＱがQ₁
以上ではあるがQ₂より小さい状況では（Q₁＜Ｑ≦Q₂）、
それほど大きなエンジン出力Teが得られないことを考慮
して燃料噴射気筒数を“2",“3",“6"の三段階に変化さ
せることにより、可変幅はあまり大きくないながらも、
運転者の意志を反映したエンジン出力Teを得ることがで
き、安全な走行を継続することができる。特に、燃料噴
射気筒数の変化に際して点火時期を遅らせ、エンジン出
力Teの滑らかな変化を得るようにしているので、ノッキ
ング現象のような不具合を極力防ぐことができ、安定し
た走行を行なうことができる。

さらに、制御パターンが選択されて燃料噴射・点火
時期制御部310に送られた場合、同燃料噴射・点火時期
制御部310はアクセル位置センサ40の検知位置Apが深く
なるに従ってインジェクタ25a,25b,25c,25d,25e,25fを
順次に１つずつ増やしながら駆動する。そして、燃料噴
射・点火時期制御部310は、制御パターンであるから
（ステップU11）、インジェクタ25a,25b,25c,25d,25e,2
5fの駆動数の増加時に点火プラグ26a,26b,26c,26d,26e,
26fの点火時期を通常よりも所定角度だけ遅らせる（ス
テップU12₂）。つまり、燃料噴射気筒数の変化に伴うエ
ンジン出力Teの段階的な急変化を、点火時期の遅らせに
よって滑らかな変化へと補う。

このように、スロットル弁６の固着位置の開度ＱがQ₂
以上の状況では（Q₂＜Ｑ）、ある程度大きなエンジン出
力Teが得られることを考慮して燃料噴射気筒数を“1",
“2",“3",“4",“5",“6"の六段階に変化させることに
より、運転者の意志を反映した十分なエンジン出力Teを
得ることができ、安全な走行を継続することができる。
特に、燃料噴射気筒数の変化に際して点火時期を遅ら
せ、エンジン出力Teの滑らかな変化を得るようにしてい
るので、ノッキング現象のような不具合を極力防ぐこと
ができ、安定した走行を行なうことができる。

ここまで、スロットル開度センサ11が正常の場合の動
作について説明したが、以下にスロットル開度センサ11
が断線している場合の動作について説明する。

スロットル弁６の固着異常に際し（ステップU4）、ス
ロットル開度センサ11の出力電圧Ｖがスロットル弁６の
全閉位置の開度Qminに対応する値Vminと全開位置の開度
Qmaxに対応する値Vmaxの範囲から外れていて（ステップ
U5）、スロットル開度センサ断線検出部315がスロット
ル開度センサ11の断線を判定した場合（ステップU1
3）、制御パターン選択部317はスロットル弁位置検出部
316の検出位置（ゾーン）に応じて制御パターンの選択
を行なう。

すなわち、制御パターン選択部317は、スロットル弁
位置検出部316の検出位置（ゾーン）に応じて、メモリ3
18内の各種制御パターンの中から特定の制御パターンを
選択して読出し、同読出した制御パターンを燃料噴射・
点火時期制御部310に送る。

スロットル弁位置検出部316は、スロットル弁開度と
吸入空気量A/Nの間に第８図を示した関係があることを
考慮し、スロットル弁６の固着位置を第９図に示すよう
にエンジン回転数Neと燃料噴射・点火時期制御部310で
算出される実際の吸入空気量A/Nrとの対応ゾーンE₁,E₂,
E₃に置換えて検出している。

ゾーンE₁は、スロットル弁６の固着位置の開度Ｑが第
15図に示したQ₁より小さくてほとんど閉じている状況に
対応する（Ｑ≦Q₁）。ゾーンE₂は、スロットル弁６の固
着位置の開度Ｑが第15図に示したQ₁以上ではあるがQ₂よ
り小さい状況に対応する（Q₁＜Ｑ≦Q₂）。ゾーンE₃は、
スロットル弁６の固着位置の開度Ｑが第15図に示したQ₂
以上の状況に対応する（Q₂＜Ｑ）。

そして、スロットル弁位置検出部316の検出位置がE₁
ゾーンであれば（ステップU14）、制御パターン選択部3
17は第10図に示した制御パターンを選択する（ステッ
プU9₁）。スロットル弁位置検出部316の検出位置がE₂ゾ
ーンであれば（ステップU15）、制御パターン選択部317
は第11図に示した制御パターンを選択する（ステップ
U9₂）。スロットル弁位置検出部316の検出位置がE₃ゾー
ンであれば（ステップU15）、制御パターン選択部317は
第12図に示した制御パターンを選択する。（ステップ
U9₃）。

こうして、制御パターンが選択されて燃料噴射・点火
時期制御部310に送られると、同燃料噴射・点火時期制
御部310は送られてきた制御パターンとアクセル位置セ
ンサ40の検知位置Apとに応じてインジェクタ25a,25b,25
c,25d,25e,25fを選択的に駆動する（ステップU10）。

このように、スロットル弁位置検出部316の検出位置
がゾーンE₁でスロットル弁６がほとんど閉じているよう
な状況では、エンジン４の運転が止まってしまわないよ
うに燃料噴射気筒数を最大の“6"に設定しておき、その
状態で点火時期をアクセルペダル41の踏込み量に応じた
角度だけ通常よりも遅らせることにより、可変幅は小さ
いながらも、運転者の意志を反映したエンジン出力Teを
得ることができ、安全な走行を継続することができる。

また、制御パターンが選択されて燃料噴射・点火時
期制御部310に送られた場合、同燃料噴射・点火時期制
御部310はアクセル位置センサ40の検知位置Apが浅い領
域において２つのインジェクタ25a,25bを駆動し、検知
位置Apが中の領域において３つのインジェクタ25a,25b,
25c,を駆動し、検知位置Apが深い領域において全てのイ
ンジェクタ25a,25b,25c,25d,25e,25fを駆動する。そし
て、燃料噴射・点火時期制御部310は、制御パターン
であるから（ステップU11）、インジェクタ25a,25b,25
c,25d,25e,25fの駆動数の増加時に点火プラグ26a,26b,2
6c,26d,26e,26fの点火時期を通常よりも所定角度だけ遅
らせる（ステップU12₂）。つまり、燃料噴射気筒数の変
化に伴うエンジン出力Teの段階的な急変化を、点火時期
の遅らせによって滑らかな変化へと修正する。

このように、スロットル弁位置検出部316の検出位置
がゾーンE₂でスロットル弁６の固着位置の開度Ｑが小さ
い状況では、それほど大きなエンジン出力Teが得られな
いことを考慮して燃料噴射気筒数を“2",“3",“6"の三
段階に変化させることにより、可変幅はあまり大きくな
いながらも、運転者の意志を反映したエンジン出力Teを
得ることができ、安全な走行応を継続することができ
る。特に、燃料噴射気筒数の変化に際して点火時期を遅
らせ、エンジン出力Teの滑らかな変化を得るようにして
いるので、ノッキング現象のような不具合を極力防ぐこ
とができ、安定した走行を行なうことができる。

さらに、制御パターンが選択されて燃料噴射・点火
時期制御部310に送られた場合、同燃料噴射・点火時期
制御部310はアクセル位置センサ40の検知位置Apが深く
なるに従ってインジェクタ25a,25b,25c,25d,25e,25fを
順次に１つずつ増やしながら駆動する。そして、燃料噴
射・点火時期制御部310は、制御パターンであるから
（ステップU11）、インジェクタ25a,25b,25c,25d,25e,2
5fの駆動数の増加時に点火プラグ26a,26b,26c,26d,26e,
26fの点火時期を通常よりも所定角度だけ遅らせる（ス
テップU12₂）。つまり、燃料噴射気筒数の変化に伴うエ
ンジン出力Teの段階的な急変化を、点火時期の遅らせに
よって滑らかな変化へと修正する。

このように、スロットル弁位置検出部316の検出位置
がゾーンE₃でスロットル弁６の固着位置の開度Ｑが大き
い状況では、大きなエンジン出力Teが得られることを考
慮して燃料噴射気筒数を“1",“2",“3",“4",“5",
“6"の六段階に変化させることにより、運転者の意志を
反映した十分なエンジン出力Teを得ることができ、安全
な走行を継続することができる。特に、燃料噴射気筒数
の変化に際して点火時期を遅らせ、エンジン出力Teの滑
らかな変化を得るようにしているので、ノッキング現象
のような不具合を極力防ぐことができ、安定した走行を
行なうことができる。

なお、上記実施例では、スロットル弁６の固着異常に
際して燃料噴射気筒数および点火時期を制御したが、同
制御に加えて燃料噴射量の制御を行なえば、エンジン出
力Teをさらに細かく変化させることが可能である。

その他、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、多気筒エンジン
および同多気筒エンジンの吸気路に設けたスロットル弁
を備え、アクセル操作量に応じて目標エンジン出力を求
め、同目標エンジン出力に従って上記スロットル弁の開
度を調節し上記多気筒エンジンの出力を制御する車両に
おいて、上記スロットル弁の固着異常を検出するスロッ
トル弁異常検出手段と、同スロットル弁異常検出手段が
固着異常を検出すると上記アクセル操作量に応じて上記
多気筒エンジンの燃料噴射気筒数または点火時期を制御
する制御手段と、上記スロットル弁の位置を検出する位
置検出手段と、同位置検出手段の検出位置に応じて上記
制御手段の制御パターンを選択する制御パターン選択部
とを備えたので、スロットル弁が固着しても、運転者の
意志を反映したエンジン出力を得ることができ、安全な
走行の継続を可能とするエンジン出力制御装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体的な構成を示す図、
第２図は同実施例におけるスロットル弁およびその周辺
部の構成を具体的に示す図、第３図は同実施例における
スロットル開度センサの構成を具体的に示す図、第４図
は同実施例におけるスロットル開度センサの出力特性を
示す図、第５図は同実施例に関わる多気筒エンジンの気
筒の構成を具体的に示す図、第６図は同実施例における
主制御部の詳細な構成を示す図、第７図は同実施例にお
ける目標吸入空気量算出部の算出に用いる条件を示す
図、第８図は同実施例における目標スロットル開度算出
部の算出に用いる条件を示す図、第９図は同実施例にお
けるスロットル弁位置検出部の検出ゾーンを示す図、第
10図，第11図，および第12図はそれぞれ同実施例におけ
る制御パターンを示す図、第13図および第14図はそれぞ
れ同実施例の動作を説明するためのフローチャート、第
15図は同実施例におけるスロットル弁開度とエンジン出
力の関係を示す図、第16図は同実施例における燃料噴射
気筒数とエンジン出力の関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４ＧＦ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ (72)発明者福井豊明東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開昭62−186038（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−156942（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−26134（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−157767（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多気筒エンジンおよび同多気筒エンジンの
吸気路に設けたスロットル弁を備え、アクセル操作量に
応じて目標エンジン出力を求め、同目標エンジン出力に
従って上記スロットル弁の開度を調節し上記多気筒エン
ジンの出力を制御する車両において、上記スロットル弁
の固着異常を検出するスロットル弁異常検出手段と、同
スロットル弁異常検出手段が固着異常を検出すると上記
アクセル操作量に応じて上記多気筒エンジンの燃料噴射
気筒数または点火時期を制御する制御手段と、上記スロ
ットル弁の位置を検出する位置検出手段と、同位置検出
手段の検出位置に応じて上記制御手段の制御パターンを
選択する制御パターン選択部とを具備したことを特徴と
するエンジン出力制御装置。