JP2830010B2

JP2830010B2 - エンジン出力制御装置

Info

Publication number: JP2830010B2
Application number: JP3844789A
Authority: JP
Inventors: 一英栂井; 喜朗団野; 正人吉田; 誠島田; 克則上田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JPH02218845A

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、多気筒エンジンを備えた車両のエンジン
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
ダルの踏込量（操作量）を検知し、その検知量から目標
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。

また、任意の速度で走行しているとき、アクセルペダ
ルを離してもそのままの速度を維持する定速走行装置が
ある。さらに、トラクションコントロール装置との組合
せにより、車輪にスリップが生じたらアクセルペダルの
踏込みにかかわらずスロットル弁の開度を絞り、スリッ
プを収束させるものがある。

一方、エンジンには気筒が複数の多気筒エンジンがあ
り、その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）ところで、MPIタイプの多気筒エンジンにおいて、い
ずれかのイジェクタにリード線の断線等が生じてそのイ
ンシェクタが故障すると、対応する気筒に燃料を噴射で
きなくなり、気筒が休止状態となる。

また、各気筒に設けてある点火プラグのいずれかに点
火コイル断線等の故障が生じて火花を発しなくなると、
空気と燃料の混合気に対する点火ができなくなり、対応
する気筒が休止状態となる。

こうなると、エンジン出力が下がってしまう。特に、
上記したドライブ・バイ・ワイヤのように目標エンジン
出力を逐次求めてエンジン出力を制御するものでは、そ
の目標エンジン出力に合致した適正なエンジン出力が得
られなくなり、走行に支障を来たしてしまう。

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、エンジンの気筒に故障が
生じても、それにかかわらず運転者の意志を反映し、安
定した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、アクセル操作
量を含む複数の車両状態量に応じて目標エンジン出力ト
ルクを設定し、実際のエンジン出力トルクが該設定され
た目標エンジン出力トルクとなるように、複数の気筒を
有するエンジンの出力トルクを制御するエンジン出力調
整手段を備えた車両のエンジン出力制御装置において、
前記エンジンの各気筒の故障を検知する故障検知手段
と、同故障検知手段が故障を検知した場合に、上記目標
エンジン出力トルクに係わらず前記アクセル操作量に基
づき上記エンジン出力調整手段を直接制御するエンジン
出力制御手段とを備える。

（作用）エンジンのいずれかの気筒に故障が生じたことを故障
検知手段が検知すると、目標エンジン出力に応じたエン
ジン出力制御はせず、アクセル操作のみに対応したエン
ジン出力制御を行ない、エンジン出力の低下を考慮した
運転を全面的に運転者の操作に委ねる。

（実施例）以下、この発明の第１実施例について図面を参照して
説明する。ここでは、ドライブ・バイ・ワイヤのシステ
ムにスリップ制御システムを加えた構成を例に説明す
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の燃焼室に燃焼用
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４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、このス
ロットル弁６にコイル式のリターンスプリング７を取付
け、閉方向の偏倚力を常時与えている。

さらに、スロットル弁６の回動軸にDCモータ（直流モ
ータ）８のシャフトを連結する。

また、スロットル弁６の回動軸にスロットル開度セン
サ９を取付ける。このスロットル開度センサ９は、たと
えばポテンショメータを用いており、スロットル弁６の
開度に対応する電圧レベルの信号を出力するものであ
る。

ところで、エンジン４は、いわゆる多気筒エンジンで
あり、気筒11を複数備えている。

気筒11は、第２図に示すように、シリンダヘッドに吸
気管12および排気管13を連通し、それぞれの連通部に吸
気弁14および排気弁15を設けている。そして、吸気管12
内に燃料噴射用のインジェクタ16を臨ませている。さら
に、シリンダヘッドに点火プラグ17を設け、その点火プ
ラグ17に点火コイル18を介してパルス電圧を印加する構
成としている。

そして、気筒11のシリンダヘッドに燃焼検知用の光セ
ンサ19および筒内圧検知用の圧力センサ20を設け、排気
管13に排気温度センサ21を設ける。この構成については
全ての気筒11に施している。

一方、上記エアフローセンサ３で検出される吸入空気
量Ａはエンジン制御用コンピュータ（以下、ECIと称
す）23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に応じた燃料量がエンジン４の各気筒11に噴
射されるようになっている。

また、30は主制御部で、同主制御部30に上記ECI23か
らエンジン１回転当たりの実際の吸入空気量A/Nrが所定
クランク角度毎に入力される。

この主制御部30は、上記入力信号の他に、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データNe、
アクセルぺダル位置センサ24の出力、スリップ検出部40
の出力、および気筒故障検知部60の出力などを取込み、
エンジン４の吸入空気量を制御するもので、その要部を
第３図に示す。

第３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24の出力から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Ｔφ₁を算出するも
ので、その目標駆動軸トルクＴφ₁は目標駆動軸トルク
切換部302に供給される。この目標駆動軸トルク切換部3
02は、上記目標駆動軸トルクＴφ₁と後述するスリップ
検出部40から供給される目標駆動軸トルクＴφ₂とを、
同じくスリップ検出部40から供給される算出スリップ量
DVに応じて選択的に出力するもので、算出スリップ量DV
が所定値DV_Sより小（DV＜DV_S）のときは目標駆動軸トル
クＴφ₁を選択出力し、算出スリップ量DVが所定値DV_S以
上（DV≧DV_S）のときは目標駆動軸トルクＴφ₂を選択出
力するようになっている。この選択出力は目標駆動軸ト
ルクＴφ₀として目標エンジン出力算出部303に送られ、
同目標エンジン出力算出部303において、変速機の変速
比等に基づきエンジン出力に換算して目標エンジン出力
Teが算出される。そして、目標エンジン出力Teは目標空
気量算出部304に送られて、上記目標エンジン出力Te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。この目標吸入空
気量A/Ntは目標スロットル開度算出部305に送られ、同
目標スロットル開度算出部305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θ20が求めら
れる。上記目標吸入空気量A/Ntは減算部306に送られて
上記ECI23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307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θ2fが求められる。そして、目標スロット
ル開度θ20と補正量θ2fとが加算部308で加算されて目
標開度θ２が求まり、その目標開度θ２は目標開度切換
部309に供給される。一方、目標開度算出部310は、アク
セルペダル位置センサ24の出力にリニアに対応する目標
開度Ｑを算出するもので、アクセルペダル位置ｘの関数
ｆ（ｘ）を目標開度Ｑとして設定し、同目標開度Ｑを上
記目標開度切換部309に供給する。上記目標開度切換部3
09は、目標開度θ２と目標開度算出部310からの目標開
度Ｑとを気筒故障検知部60の出力に応じて選択的に出力
するもので、気筒故障検知部60が故障を検知しないとき
は目標開度θ２を選択出力し、気筒故障検知部60が故障
を検知したときは目標開度Ｑを選択出力するようになっ
ている。

目標開度θ２または目標開度Ｑが選択出力されると、
その目標開度を表わす目標開度信号がモータ駆動制御部
50に供給されるようになっている。

なお、311は制御に使うマップなどのデータを記憶す
るメモリ、312は時間制御用のタイマである。

上記アクセルペダル位置センサ24は、たとえばポテン
ショメータを用いており、アクセルペダルの踏込み位置
（操作量）に対応する電圧レベルの信号を出力するもの
である。

また、スリップ検出部40は、図示しない駆動輪速度セ
ンサおよび従動輪速度センサからの駆動輪速度データV
f,従動輪速度データVrなどを取込み、駆動輪のスリップ
を収束するためのトラクションコントロールを目的とし
たスリップ量検出を行なうもので、その要部を第４図に
示す。

第４図において、401は基準トルク算出部で、従動輪
速度Vrから求めた車体加速度GBに基づいて路面に伝達可
能な基準トルクTgを算出する。402はスリップ量算出部
で、駆動輪速度Vfおよび従動輪速度Vrからスリップ量DV
（＝Vf−Vr）を算出する。このスリップ量DVは、主制御
部30の目標駆動軸トルク切換部302に供給されるととも
に、スリップ状態量算出部403に入力され、同スリップ
量DVに対応する比例値および積分値を適切に組合わせて
制御されることにより補正トルクTaが算出される。そし
て、上記基準トルク算出部401から出力される基準トル
クTgから上記補正トルクTaが減算部404において減算さ
れて目標駆動軸出力トルクＴφ₂が算出される。この目
標駆動軸出力トルクＴφ₂は、上記算出スリップ量DVと
共に主制御部30の目標駆動軸トルク切換部302に供給さ
れる。

気筒故障検知部60は、前記した光センサ19、圧力セン
サ20、排気温度センサ21を構成要素としており、光セン
サ19が火花光を検知しないとか、圧力センサ20の検知圧
力が所定の基準圧力より低いとか、あるいは排気温度セ
ンサ21の検知温度が所定の基準温度より低いなど、その
いずれかが生じると対応する気筒11が出力不能な故障で
あると判定し、その旨の指令信号Ｈを発するものであ
る。

さらに、気筒故障検知部60は、前記したインジェクタ
16のリード線や点火コイル18の断線を検知する機能を備
え、断線検知に際しては上記同様に気筒11が故障である
と判定し、指令信号Ｈを発する働きをする。

モータ駆動制御部50は、主制御部30で求められた目標
開度θ２または目標開度Ｑとスロットル開度センサ９の
検知開度とを比較しながらモータ８を駆動し、スロット
ル弁６の開度を目標開度θ２または目標開度Ｑに設定す
るものである。

つぎに、上記のような構成において第５図を参照しな
がら動作を説明する。

アクセルペダルを踏込むと、その踏込み位置がアクセ
ルペダル位置センサ24で検知される。

主制御部30は、アクセルペダル位置センサ24の出力か
ら目標エンジン出力を求め、その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、その吸入空気量を
確保するためのスロットル弁６の目標開度θ２を算出す
る。

すなわち、アクセルペダル位置センサ24の出力に応
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Ｔφ₁が算出され（ステップS1₁）、その目標駆動軸
トルクＴφ₁が目標駆動軸トルク切換部302に供給され
る。この目標駆動軸トルク切換部302には後述のスリッ
プ検出部40から目標駆動軸トルクＴφ₂および算出スリ
ップ量DVが供給されており、算出スリップ量DVが所定値
DV_Sより小（DV＜DV_S）であれば（ステップS4）、上記目
標駆動軸トルク切換部302において目標駆動軸トルクＴ
φ₁が目標駆動軸トルクＴφ₀として選択出力され（ステ
ップS5₁）、同目標駆動軸トルクＴφ₀が目標エンジン出
力算出部303に供給される。同目標エンジン出力算出部3
03では、変速機の変速比等に基づき、その目標駆動軸ト
ルクＴφ₀をエンジン出力に換算して目標エンジン出力T
eが算出される（ステップS6）。そして、目標エンジン
出力Teは目標空気量算出部304に送られ、同目標空気量
算出部304で目標エンジン出力Te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S7）、目標スロットル開度算出部305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θ20が求められる（ステップS8₁）。また、減
算部306において所定クランク角度毎にECI23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/Ntか
ら減算されて、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（ステップS8₂）、同偏
差ΔA/Nに基づきPID制御部307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θ2fが求め
られる（ステップS9）。そして、加算部308において目
標スロットル開度θ20と補正量θ2fとが加算されて目標
開度θ２が求められる（ステップS10）。

また、主制御部30の目標開度算出部310では、アクセ
ルペダル位置センサ24の出力に基づくアクセルペダルの
踏込み位置ｘの関数ｆ（ｘ）により目標開度Ｑを求めて
おり（ステップS1₂）、目標開度切換部309ではこの目標
開度Ｑと上記目標開度θ２とを気筒故障検知部60の指令
信号Ｈに応じて選択出力する。

すなわち、気筒故障検知部60が故障を検知していなけ
れば（ステップS11）、目標開度θ２が選択出力される
（ステップS12₁）。

また、気筒故障検知部60が、光センサ19が火花光を検
知しないとか、圧力センサ20の検知圧力が所定の基準圧
力より低いとか、排気温度センサ21の検知温度が所定の
基準温度より低いなど、そのいずれかを検知したとき、
あるいはインジェクタ16のリード線や点火コイル18の断
線を検知したとき、つまり故障を検知したときには（ス
テップS11）、主制御部30において目標開度Ｑが選択出
力される（ステップS12₂）。

目標開度θ２が出力されると、その目標開度θ２に応
じてモー駆動制御部50がモータ８を駆動し（ステップS1
3）、スロットル弁６の開度が目標開度θ２に設定され
る。このとき、スロットル弁６の開度に応じた量の空気
がエンジン４の各気筒11に供給されしかも各気筒11には
吸入空気量に対応する量の燃料が噴射される。つまり、
アクセルペダルの踏込み量に応じて逐次に求まる目標エ
ンジン出力に等しいエンジン出力が実際に得られる。

また、目標開度Ｑが出力されると、その目標開度Ｑに
応じてモータ駆動制御部50がモータ８を駆動し（ステッ
プS13）、スロットル弁６の開度が目標開度Ｑに設定さ
れる。つまり、アクセルペダルの踏込み位置のみに一対
一に対応したエンジン出力が得られる。

このように、気筒故障に際してはアクセルペダルの踏
込み位置のみに一対一に対応したエンジン出力制御を実
行し、エンジン出力制御を前面的に運転者の操作に委ね
ることにより、エンジン出力の低下を迅速に補うことが
でき、たとえば過負荷運転によるエンストをすぐに回避
することができ、安定した運転を継続することができ
る。

一方、スリップ検出部40では、基準トルク算出部401
が従動輪速度Vrから求めた車体加速度GBに基づいて路面
に伝達可能な基準トルクTgを算出するとともに（ステッ
プS1₃）、スリップ量算出部402が駆動輪速度データVfお
よび従動輪速度データVrから駆動輪のスリップ量DV（＝
Vf−Vr）を算出する（ステップS1₄）。このスリップ量D
Vに対する比例値と積分値とに基づき補正トルクTaがス
リップ状態量算出部403において算出され（ステップS
2）、減算部404においてその補正トルクTaが上記基準ト
ルクTgから減算されて目標駆動軸出力トルクＴφ₂が求
められ（ステップS3）、同目標駆動軸トルクＴφ₂が上
記スリップ量算出部402で算出されたスリップ量DVとと
もに目標駆動軸トルク切換部302に供給される。

ここで、算出スリップ量DVが所定値DV_S以上（DV≧D
V_S）であれば（ステップS4）、主制御部30の目標駆動軸
トルク切換部302において目標駆動軸トルクＴφ₂が目標
駆動軸トルクＴφ₀として選択出力される（ステップS
5₂）。そして、前に述べたように目標エンジン出力算出
部303において上記目標駆動軸トルクＴφ₀から目標エン
ジン出力Teが算出される（ステップS6）。

そして、目標エンジン出力Teは目標空気量算出部304
に送られ、同目標空気量算出部304で目標エンジン出力T
e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S7）、目標スロ
ットル開度算出部305において、上記目標吸入空気量A/N
tに対応する目標スロットル開度θ20が求められる（ス
テップS8₁）。また、減算部306において所定クランク角
度毎にEC123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/Ntから減算されて、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（ステップS8₂）、同偏差ΔA/Nに基づきPID制御部307
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θ2fが求められる（ステップS9）。そし
て、加算部308において目標スロットル開度θ20と補正
量θ2fとが加算されて目標開度θ２となる（ステップS1
0）。

この場合、気筒故障検知部60が故障を検知していなけ
れば（ステップS11）、目標開度θ２が選択出力される
（ステップS12₁）。

目標開度θ２が出力されると、その目標開度θ２に応
じてモータ駆動制御部50がモータ８を駆動し（ステップ
S13）、スロットル弁６の開度が目標開度θ２に設定さ
れる。このとき、スロットル弁６の開度に応じた量の空
気がエンジン４の各気筒11に供給されしかも各気筒11に
は吸入空気量に対応する量の燃料が噴射される。

こうして、スリップ量DVが所定値以上の場合はアクセ
ルペダルの踏込みにかかわらず目標エンジン出力Teが下
がり、目標開度θ２が小さくなってスロットル弁６の開
度が絞まる。このトラクションコントロールにより、エ
ンジン４の吸入空気量が減り、同吸入空気量A/Nに応じ
燃料噴射量が減少し、エンジン出力が下がってスリップ
が収束される。

このトラクションコントロールにおいても、気筒故障
検知部60が故障を検知した場合には主制御部30において
目標開度算出部310からの目標開度Ｑが選択出力され、
アクセルペダルの踏込み位置のみに一対一に対応したエ
ンジン出力制御が実行される。

したがって、気筒故障によるエンジン出力の低下を迅
速に補うことができ、しかもトラクションコントロール
による余計なエンジン出力の低下を防ぐことができ、た
とえば過負荷運転によるエンストをすぐに回避して安定
した運転を継続することができる。

この発明の第２実施例について図面を参照して説明す
る。

ここでは、２スロットル式のトラクションコントロー
ル装置の構成を例に説明する。なお、図面において第１
図と同一部分には同一符号を付している。

第６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の燃焼室に燃焼用
空気を導入する吸気路５を設け、その吸気路５の中途部
に主スロットル弁71を配設する。さらに、吸気路５にお
いて、主スロットル弁71よりも上流側に副スロットル弁
72を配設する。

主スロットル弁71は、アクセルペダルに直結してあ
り、そのアクセルペダルの踏込み位置（操作量）に応じ
て開度が変化する。

副スロットル弁72は、スプリング73により開方向への
偏倚力を受けるとともに、開度調節用のステップモータ
74に連結してあり、通常はステップモータ74が駆動され
ずスプリング73の偏倚力を受けて全開しているが、スリ
ップが生じるとそのスリップ量に応じてステップモータ
74が駆動されることにより、開度を絞ってエンジン４に
吸入される空気量を減らす働きをする。

さらに、主スロットル弁71の回動軸にスロットル開度
センサ75を取付け、副スロットル弁72の回動軸にスロッ
トル開度センサ76および全開スイッチ77を取付ける。

スロットル開度センサ75,76は、たとえばポテンショ
メータを用いており、スロットル弁の開度に対応する電
圧レベルの信号を出力するものである。

エンジン４は、複数の気筒11を備えた多気筒エンジン
である。気筒11およびその周辺部の構成は、第１実施例
の第２図に示したものと同じである。

一方、上記エアフローセンサ３で検出される吸入空気
量Ａはエンジン制御用コンピュータ（以下、ECIと称
す）23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に応じた燃料量がエンジン11の各気筒に噴射
されるようになっている。

また、気筒故障検知部60は、第１実施例の第２図に示
した光センサ19、圧力センサ20、排気温度センサ21を構
成要素としており、光センサ19が火花光を検知しないと
か、圧力センサ20の検知圧力が所定の基準圧力より低い
とか、あるいは排気温度センサ21の検知温度が所定の基
準温度より低いなど、そのいずれかが生じると対応する
気筒11が出力不能な故障であると判定し、その旨の指令
信号Ｈを発するものである。

さらに、気筒故障検知部60は、インジェクタ16のリー
ド線や点火コイル18の断線を検知する機能を備え、断線
検知に際しては上記同様に気筒11が故障であると判定
し、指令信号Ｈを発する働きをする。

また、80はトラクションコントローラで、同トラクシ
ョンコントローラ80に上記スロットル開度センサ75,76
の出力、全開スイッチ77の出力、および故障気筒検知部
60の指令信号Ｈが入力されるとともに、ECI23からエン
ジン１回転当たりの吸入空気量A/Nrが所定クランク角度
毎に入力される。

このトラクションコントローラ80は、上記入力信号の
他に、図示しないエンジン回転数センサ，駆動輪速度セ
ンサ，従動輪速度センサからそれぞれ出力されるエンジ
ン回転数データNe,駆動輪速度データVf,従動輪速度デー
タVrを取込み、駆動輪のスリップを低減するべくトラク
ションコントロールを行なうもので、その要部を第７図
に示す。

第７図において、801は基準トルク算出部で、従動輪
速度Vrから求めた車体加速度GBに基づいて路面に伝達可
能な基準トルクTgを算出する。802はスリップ量算出部
で、駆動輪速度Vfおよび従動輪速度Vrからスリップ量DV
（＝Vf−Vr）を算出する。このスリップ量DVは、スリッ
プ状態量算出部803に入力され、同スリップ量DVに対す
る比例値と積分値とを適切に組合わせて制御されること
により補正トルクTaが算出される。

さらに、スリップ量算出部802で算出されるスリップ
量DVは、制御開始終了判定部804に入力される。この制
御開始終了判定部804は、判定結果に応動する出力スイ
ッチ804aを有しており、上記スリップ量算出部802で算
出されるスリップ量DVが所定値DV_S以上（DV≧DV_S）であ
れば制御開始条件であると判定して出力スイッチ804aを
オンし、同スリップ量DVが所定値DV_Sより小（DV＜DV_S）
であれば制御終了条件であると判定して出力スイッチ80
4aをオフするものである。

そして、上記基準トルク算出部801から出力される基
準トルクTg、および上記スリップ状態量算出部803で算
出される補正量Taがそれぞれ減算部805に供給され、同
減算部805では上記基準トルクTgから上記補正量Taが減
算されて駆動軸におけるトルクの目標値として目標駆動
軸出力トルクＴφが算出される。この出力トルクＴφは
上記制御開始終了判定部804の出力スイッチ804aがオン
のときに目標エンジン出力算出部806に送られて、変速
機の変速比等に基づきエンジン出力に換算され、目標エ
ンジン出力Teが算出される。さらに、この目標エンジン
出力Teは目標空気量算出部807に送られて、上記目標エ
ンジン出力Te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が算出される。この目標吸
入空気量A/Ntは目標スロットル開度算出部808に送られ
て、主スロットル弁71と副スロットル弁72を１つのスロ
ットル弁と考えたときのスロットル開度を示す等価スロ
ットル開度が求められ、次に主スロットル弁71の現在の
開度と上記等価スロットル開度から副スロットル弁72の
開度、つまり目標スロットル開度θ20が求められる。ま
た、上記目標吸入空気量A/Ntは減算部809に送られて上
記ECI23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810に送られて、同偏差ΔA/Nに基づき
PID制御が行なわれ、目標スロットル開度の補正量θ2f
が求められる。そして、目標スロットル開度θ20と補正
量θ2fとが加算部811で加算されて目標開度θ２とされ
る。

こうして求められる目標開度θ２は、切換部812およ
びスロットル開度指定部813にそれぞれ供給される。

スロットル開度指定部813は、上記減算部811で算出さ
れる目標開度θ２を逐次に更新しながら記憶するととも
に、故障気筒検知部60からの指令信号Ｈを監視し、同故
障気筒検知部60が故障を検知したときにその検知直前の
記憶内容である目標開度θ２を指定開度Qaとして読出
し、同指定開度Qaをタイマ814の計時に基づく所定時間t
sごとにαずつ増大させながら出力するものである。そ
して、スロットル開度指定部813は、副スロットル弁72
が全開位置に達して全開スイッチ77がオンすると、その
ときの指定開度Qaの出力状態を保持するようになってい
る。

また、上記切換部812は、上記減算部811で算出される
目標開度θ２と上記スロットル開度指定部813から出力
される指定開度Qaとを、故障気筒検知部60から供給され
る指令信号Ｈに応じて選択的に出力するもので、同故障
気筒検知部60が故障を検知していないときは目標開度θ
２を選択出力し、同故障気筒検知部60が故障を検知した
ときは指定開度Qaを選択出力するようになっている。こ
の選択出力は、開度設定信号としてモータ駆動制御部90
に供給されるようになっている。

なお、815は制御に使うマップなどのデータを記憶す
るメモリである。

モータ駆動制御部90は、トラクションコントローラ80
の切換部812から出力される目標開度θ２または指定開
度Qaに対応する数の駆動パルスをモータ74に供給し、同
モータ74を駆動して副スロットル弁72の開度を上記目標
開度θ２または指定開度Qaに設定するものである。

つぎに、上記のような構成において第８図および第９
図を参照しながら動作を説明する。

アクセルペダルを踏込むと、主スロットル弁71が開
き、エンジン４の吸気量が増えるそして、この吸気量の
増加により、その吸気量に基づいてエンジン４への供給
量が決定される燃料が増加し、エンジン出力が高まる。
これにより、車両を発進することができる。

このとき、主スロットル弁71の開度がスロットル開度
センサ75で検知され、その検知出力がトラクションコン
トローラ80へ供給される。

トラクションコントローラ80は、駆動輪速度Vfおよび
従動輪速度Vrからスリップ量DV（＝Vf−Vr）を算出し、
算出したスリップ量DVが所定値DV_S以上ならば、そのス
リップを収束するための開度信号をモータ駆動制御部90
に与える。

すなわち、基準トルク算出部801が従動輪速度Vrから
求めた車体加速度GBに基づいて路面に伝達可能な基準ト
ルクTgを算出するとともに（ステップU1₁）、スリップ
量算出部802が駆動輪速度データVfおよび従動輪速度デ
ータVrから駆動輪のスリップ量DV（＝Vf−Vr）を算出す
る（ステップU1₂）。このスリップ量DVに対する比例値
と積分値とに基づき補正トルクTaがスリップ状態量算出
部803において算出され（ステップU2）、減算部805にお
いてその補正トルクTaが上記基準トルクTgから減算され
て目標駆動軸出力トルクＴφが求められる（ステップU
3）。

また、スリップ量算出部802で算出されるスリップ量D
Vは、制御開始終了判定部804に供給される。この制御開
始終了判定部804は、上記スリップ量算出部802で算出さ
れるスリップ量DVが所定値DV_S以上（DV≧DV_S）であれば
制御開始条件であると判定して出力スイッチ804aをオン
し、同スリップ量DVが所定値DV_Sより小（DV＜DV_S）であ
れば制御終了条件であると判定して出力スイッチ804aを
オフする。

ここで、スリップ量DVが所定値DV_S以上（DV≧DV_S）で
制御開始条件が判定され（ステップU4）、出力スイッチ
804aがオンすれば、上記減算部805で算出された目標駆
動軸トルクＴφが目標エンジン出力算出部806に供給さ
れる。同目標エンジン出力算出部806では、変速機の変
速比等に基づき、その目標駆動軸トルクＴφをエンジン
出力に換算して目標エンジン出力Teが算出される（ステ
ップU5）。そして、目標エンジン出力Teは目標空気量算
出部807に送られ、同目標空気量算出部807で目標エンジ
ン出力Te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が算出される（ステップU6）。
この目標吸入空気量A/Ntは目標スロットル開度算出部80
8に送られて、主スロットル弁71と副スロットル弁72を
１つのスロットル弁と考えたときのスロットル開度を示
す等価スロットル開度が求められ、次に主スロットル弁
71の現在の開度と上記等価スロットル開度から副スロッ
トル弁72の開度、つまり目標スロットル開度θ20が求め
られる（ステップU7₁）。また減算部809において所定ク
ランク角度毎にECI23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/Ntから減算されて、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（ステップU7₂）、同偏差ΔA/Nに基づきPID
制御部810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θ2fが求められる（ステップU
8）。そして、加算部811において目標スロットル開度θ
20と補正量θ2fとが加算されて目標開度θ２が求められ
る（ステップU9）。

このとき、故障気筒検知部60が故障を検知していなけ
れば（ステップU10）、切換部812において上記目標開度
θ２が選択出力される（ステップU11₁）。

目標開度θ２が出力されると、その目標開度θ２に応
じてモータ駆動制御部90がモータ74を駆動し（ステップ
U12）、副スロットル弁72の開度が目標開度θ２に設定
される。こうして、スリップ量DVが所定値DV_S以上の場
合はアクセルペダルの踏込みにかかわらず副スロットル
弁72の開度が絞まる。このトラクションコントロールに
より、エンジン４の吸入空気量が減って、同吸入空気量
に応じてエンジン４に供給される燃料の量が減少し、エ
ンジン出力が下がってスリップが収束される。

スリップが収束し、スリップ量算出部802で算出され
るスリップ量DVが所定値DV_S以下になると、制御開始終
了条件判定部804の出力スイッチ804aがオフし、トラク
ションコントロールが終了する。

ところで、気筒故障検知部60が、光センサ19が火花光
を検知しないとか、圧力センサ20の検知圧力が所定の基
準圧力より低いとか、排気温度センサ21の検知温度が所
定の基準温度より低いなど、そのいずれかを検知したと
き、あるいはインジェクタ16のリード線や点火コイル18
の断線を検知したとき、つまり故障を検知したときに
は、スロットル開度指定部813が指定開度Qaを発すると
ともに、同指定開度Qaが切換部812により選択出力され
る（ステップU11₂）。

指定開度Qaが出力されると、その指定開度Qaに応じて
モータ駆動制御部90がモータ74を駆動し（ステップU1
2）、副スロットル弁72の開度が指定開度Qaに設定され
る。

上記指定開度Qaは、副スロットル弁72を全開位置まで
徐々に駆動するためのもので、スロットル開度指定部81
3における第９図の制御により発せられる。

すなわち、スロットル開度指定部813は、故障気筒検
知部60からの指定信号Ｈを監視しており、同故障気筒検
知部60が故障を検知していないときには、上記減算部81
1で算出される目標開度θ２を逐次に更新しながら記憶
する。そして、スロットル開度指定部813は、故障気筒
検知部60が故障を検知したときには、同検知直前の記憶
内容である目標開度θ２を指定開度Qaとして読出し（ス
テップX1）、同時にタイマ814を動作させて時間カウン
トを開始し（ステップX2）、同タイマ814のカウント時
間ｔが所定時間tsに達すると（ステップX3）、上記指定
開度Qaをαだけ増大して出力する（ステップX4）。さら
に、スロットル開度指定部813は、指定開度Qaを出力し
たらタイマ814のカウント時間ｔをクリヤするとともに
（ステップX5）、全開スイッチ77の状態を監視し（ステ
ップX6）、同全開スイッチ77がオフ状態にあれば、つま
り副スロットル弁72が全開位置に達していなければ、再
びタイマ814の計時に基づく所定時間ts後に上記指定開
度Qaをさらにαだけ増大して出力する。

こうして、スロットル開度指定部813は、副スロット
ル弁72が全開位置に達して全開スイッチ77がオンするま
で、指定開度Qaを所定時間tsごとにαずつ増大させなが
ら出力する。そして、スロットル開度指定部813は、副
スロットル弁72が全開位置に達して全開スイッチ77がオ
ンしたら、そのときの指定開度Qaの出力状態を保持す
る。

したがって、故障気筒検知部60が故障を検知した場合
は、トラクションコントロールを無視して副スロットル
弁72が全開位置まで徐々に開いていき、やがて同副スロ
ットル弁72が全開位置に保持される。このとき、エンジ
ン出力制御は、主スロットル弁71の開度に応じた吸入空
気量のみに依存する。つまり、エンジン出力制御がアク
セルペダルの踏込み位置のみに一対一に対応した状態と
なる。

このように、気筒故障に際してはアクセルペダルの踏
込み位置のみに一対一に対応したエンジン出力制御を実
行し、エンジン出力制御を前面的に運転者の操作に委ね
ることにより、エンジン出力の低下を迅速に補うことが
でき、しかもトラクションコントロールによる余計なエ
ンジン出力の低下を防ぐことができ、たとえば過負荷運
転によるエンストをすぐに回避することができ、安定し
た運転を継続することができる。

なお、上記実施例では、スロットル弁による吸入空気
量に応じてエンジン出力が変化するガソリンエンジンへ
の適用について説明したが、ガバナによる燃料量に応じ
てエンジン出力が変化するディーゼルエンジンについて
も同様に適用できる。

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、アクセル操作量
を含む複数の車両状態量に応じて目標エンジン出力トル
クを設定し、実際のエンジン出力トルクが該設定された
目標エンジン出力トルクとなるように、複数の気筒を有
するエンジンの出力トルクを制御するエンジン出力調整
手段を備えた車両のエンジン出力制御装置において、前
記エンジンの各気筒の故障を検知する故障検知手段と、
同故障検知手段が故障を検知した場合に、上記目標エン
ジン出力トルクに係わらず前記アクセル操作量に基づき
上記エンジン出力調整手段を直接制御するエンジン出力
制御手段とを備えたので、エンジンの気筒に故障が生じ
ても、それにかかわらず運転者の意志を反映し、安定し
た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図はこの発明の第１実施例の構成を示す図、第２図
は同実施例に関わるエンジンの気筒およびその周辺部の
構成を部分的に示す図、第３図は同実施例における主制
御部の要部の構成を示す図、第４図は同実施例における
スリップ検出部の要部の構成を示す図、第５図は同実施
例の動作を説明するためのフローチャート、第６図はこ
の発明の第２実施例の構成を示す図、第７図は同実施例
におけるトラクションコントローラの要部の構成を示す
図、第８図は同実施例の全体的な動作を説明するための
フローチャート、第９図は同実施例におけるスロットル
開度指定部の動作を説明するためのフローチャートであ
る。４…エンジン、５…吸気路、６…スロットル弁、８…DC
モータ、11…気筒、30…主制御部、50…モータ駆動制御
部、60…気筒故障検知部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者島田誠東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者上田克則東京都港区芝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60−175742（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−164632（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 395 F02D 9/00 - 9/18 F02D 17/00 F02D 29/00 - 29/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセル操作量を含む複数の車両状態量に
応じて目標エンジン出力トルクを設定し、実際のエンジ
ン出力トルクが該設定された目標エンジン出力トルクと
なるように、複数の気筒を有するエンジンの出力トルク
を制御するエンジン出力調整手段を備えた車両のエンジ
ン出力制御装置において、前記エンジンの各気筒の故障を検知する故障検知手段
と、同故障検知手段が故障を検知した場合に、上記目標エン
ジン出力トルクに係わらず前記アクセル操作量に基づき
上記エンジン出力調整手段を直接制御するエンジン出力
制御手段とを具備したことを特徴とするエンジン出力制
御装置。