JP3686464B2 - 過給機付エンジンの出力制限装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンへの過給圧を低下させて出力を制限する過給機付エンジンの出力制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、自動車にトラクションシステムを搭載してブレーキ制御や燃料カットによるエンジンの出力制限制御等を行い、低摩擦係数の路面での車輪の空転を抑えて発進時の加速性や操縦安定性、車輌挙動の安定性を確保するようになっている。
【０００３】
この燃料カットによるエンジン出力制限に際し、過給機付エンジンでは、燃料カットに先立って予め過給圧を低下させておく技術が知られており、例えば、特公平４−５２３８１号公報には、車輪の滑り度を電子的処理ユニットにより監視し、車輪の滑り度が予め定められた最小値の場合、電子的処理ユニットからターボ圧縮機（ターボチャージャ）のブースト圧力を制御する電子制御ユニットへ過給停止信号を送り、先ずターボ圧縮機のウエストゲート弁を開放させて過大なブースト圧を除去し、しかる後、滑り度のレベルに応じて燃料カットを実行する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ターボチャージャやスーパーチャージャ等の過給機で発生する圧力を低下させる場合、一般に、ターボチャージャでは排気側のウエストゲート弁を全開にして排気圧力をバイパスし、スーパーチャージャでは吸気側のバイパス弁を全開にして発生圧力をバイパスすることで、過給機の発生圧力を調整するようにしており、これらのウエストゲート弁やバイパス弁等を含む過給圧調整系（過給機の駆動圧力あるいは発生圧力をバイパスさせて過給圧を調整する過給圧調整系）は、過給機で発生する圧力の一部が制御圧として供給されて作動するようになっている。
【０００５】
従って、車輪のスリップを検出して過給圧を低下させようとする場合、上記ウエスト弁や上記バイパス弁の開度を、その時点で過給機が発生している圧力に応じたレベルまでしか大きくすることができず、過給圧が十分に低下しない虞がある。
【０００６】
この場合、過給圧調整系で低下させることのできる圧力レベルを低く設定すると、必然的に過給機で発生することのできる最大過給圧が低下してしまい、エンジン出力性能を向上することが困難となる。
【０００７】
さらに、過給圧低下制御を実行する際に、過給機で発生している過給圧が低いと過給圧調整系の作動が緩慢となり、迅速に過給圧を低下させることができず、スリップに対するエンジン出力抑制の効果が損なわれてしまう。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、過給機付エンジンの出力を車輪のスリップレベルに応じて制限する際、過給機の発生圧力を効果的且つ応答性良く低下させることのできる過給機付エンジンの出力制限装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を低下させ、出力を制限する過給機付エンジンの出力制限装置において、上記過給機のタービンハウジング流入口側の排気ガスバイパス量を調整するウエストゲート弁と、上記過給機で発生する最大過給圧と同等以上の圧力を供給可能な圧力源と、圧力室を有し、該圧力室に供給される制御圧に応じて上記ウエストゲート弁の開度を調整するウエストゲート弁作動用アクチュエータと、吸気通路に連通するポートと上記圧力室に連通するポートと制御圧切換ソレノイド弁を介して上記圧力源と上記過給機のコンプレッサ下流側の吸気通路とに選択的に連通するポートとを有するウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁と、車輪のスリップレベルが設定値以上のとき、上記制御圧切換ソレノイド弁によって上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁を上記圧力源に連通させると共に、上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁の上記吸気通路に連通するポートを閉塞させて上記圧力源からの圧力を上記圧力室に供給し、上記過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を強制的に低下させる過給圧低下手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記圧力源は、上記過給機からの過給圧を逆止弁を介して蓄圧する圧力タンクであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記圧力源は、加圧ポンプであることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、請求項１記載の発明では、車輪のスリップレベルが設定値以上のとき、制御圧切換ソレノイド弁を介してウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁を圧力源に連通させると共に、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁の吸気通路に連通するポートを閉塞させることにより、過給機で発生する最大過給圧と同等以上の圧力を圧力源からウエストゲート弁作動用アクチュエータの圧力室に供給してウエストゲート弁を迅速に開弁させ、過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を強制的に低下させる。
【００１３】
その際、請求項２記載の発明では、過給機からの過給圧を逆止弁を介して蓄圧する圧力タンクを圧力源として使用し、請求項３記載の発明では、加圧ポンプを圧力源として使用することで、過給機で発生する最大過給圧と同等以上の圧力を過給圧調整系に制御圧として供給する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図２〜図１９は本発明の実施の第１形態を示し、図２〜図４は過給圧制御ルーチンのフローチャート、図５は気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンのフローチャート、図６は燃料噴射量設定ルーチンのフローチャート、図７はスリップレベル算出ルーチンのフローチャート、図８は燃料カット判別ルーチンのフローチャート、図９はθ3クランクパルス入力同期ルーチンのフローチャート、図１０はＴMSTART割込みルーチンのフローチャート、図１１はエンジン制御系の概略構成図、図１２はクランクロータとクランク角センサの正面図、図１３はカムロータとカム角センサの正面図、図１４は電子制御系の回路構成図、図１５はＰ分テーブル及びＩ分テーブルの説明図、図１６は過給圧制御状態の説明図、図１７はアクセル開度と車輪速との関係を示す説明図、図１８はスリップレベルと出力抑制制御との関係を示す説明図、図１９は燃料カットに係るタイミングチャートである。
【００１５】
図１１において、符号１は過給機付エンジンであり、図においては、シリンダブロック１ａがクランクシャフト１ｂを中心として両側のバンク（図の右側が左バンク、左側が右バンク）に２分割され、右バンクに＃１，＃３気筒が配置され、左バンクに＃２，＃４気筒が配置された水平対向型４気筒エンジンを示す。このエンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バンクには、シリンダヘッド２がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド２に吸気ポート２ａと排気ポート２ｂとが形成されている。
【００１６】
上記吸気ポート２ａにはインテークマニホルド３が連通され、このインテークマニホルド３の上流側集合部に、エアーチャンバ４を介してスロットル弁通路５が連通されている。このスロットル弁通路５の上流側には、吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ、このエアクリーナ７がエアインテークチャンバ８に連通されている。また、上記排気ポート２ｂにはエキゾーストマニホルド９を介して排気管１０が連通され、この排気管１０に触媒コンバータ１１が介装されてマフラ１２に連通されている。
【００１７】
また、上記スロットル弁通路５には、アクセルペダルに連動するスロットル弁５ａが設けられ、このスロットル弁通路５の直上流の上記吸気管６にインタークーラ１３が介装され、さらに、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の下流側にレゾネータチャンバ１４が介装されている。
【００１８】
上記レゾネータチャンバ１４と上記インテークマニホルド３とは、上記スロットル弁５ａの上流側と下流側とをバイパスするバイパス通路１５によって連通されており、このバイパス通路１５に、アイドル空気量を調整するアイドルスピードコントロールバルブ（アイドル回転数制御弁；ＩＳＣＶ）１６が介装されている。さらに、上記ＩＳＣＶ１６の直下流側に、吸気圧が負圧のとき開弁し、ターボチャージャ１８により過給されて吸気圧が正圧になったとき閉弁するチェックバルブ（逆止弁）１７が介装されている。
【００１９】
さらに、上記レゾネータチャンバ１４は、ダイヤフラムアクチュエータからなるエアバイパスバルブ４２に連通されており、このエアバイパスバルブ４２のダイヤフラムに連設される弁体を介して上記レゾネータチャンバ１４とスロットル弁５ａの近くの上記インタークーラ１３の出口側とが連通され、上記弁体を閉方向に付勢するスプリングを格納したスプリング室が上記インテークマニホルド３に連通されている。
【００２０】
すなわち、上記スロットル弁５ａが急閉すると、上記インテークマニホルド３内が負圧となって上記エアバイパスバルブ４２が直ちに開弁し、上記ターボチャージャ１８からの過給圧を上記インタークーラ１３側から上記レゾネータチャンバ１４側にバイパスすることで、スロットル急閉時のターボチャージャ１８のコンプレッサ下流とスロットル弁５ａ上流との間の吸気系における過給圧の急激な上昇を防止し、上記ターボチャージャ１８を保護するとともに異音発生を防止するようになっている。
【００２１】
一方、上記ターボチャージャ１８は、そのコンプレッサが上記吸気管６の上記レゾネータチャンバ１４の下流側に介装され、タービンが上記排気管１０に介装されている。さらに、上記ターボチャージャ１８のタービンハウジング流入口にはウエストゲート弁１９が介装され、このウエストゲート弁１９にウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０が連設されている。
【００２２】
上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０は、ダイヤフラムにより２室に仕切られ、一方がウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に連通する圧力室を形成し、他方が上記ウエストゲート弁１９を閉方向に付勢するスプリングを収納したスプリング室を形成しており、上記圧力室に供給される制御圧に応じて上記ウエストゲート弁１９の開度を可変することによりタービンハウジング流入口側の排気ガスバイパス量を調整し、過給圧を調整するようになっている。すなわち、上記ウエストゲート弁１９と上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０とで上記ターボチャージャ１８の駆動圧力をバイパスさせて過給圧を調整する過給圧調整系が構成される。
【００２３】
また、上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１は、上記レゾネータチャンバ１４に連通する通路を弁体によって開閉するポートと、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に連通するポートと、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給する制御圧を切換えるための制御圧切換ソレノイド弁４３に連通するポートとを有する電磁三方デューティソレノイド弁であり、後述するエンジン制御装置５０Ａ（図１４参照）から出力される制御信号のデューティ比に応じて上記レゾネータチャンバ１４に連通するポートの弁開度が調節される。
【００２４】
また、上記制御圧切換ソレノイド弁４３は、上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に連通するポートと、上記ターボチャージャ１８からの過給圧を蓄圧する正圧タンク（圧力タンク）４４に連通するポートとを切換え、上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に連通させる電磁三方切換弁であり、上記正圧タンク４４からは、上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６と上記制御圧切換ソレノイド弁４３とを連通する通路に合流する通路が延出され、この通路に、上記正圧タンク４４側からの圧力によって閉弁するチェックバルブ４５が介装されている。
【００２５】
本形態においては、上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＦＦのとき、上記正圧タンク４４に連通するポートを閉じて上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に連通するポートを開き、ＯＮのとき、上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に連通するポートを閉じて上記正圧タンク４４に連通するポートを開くようになっており、上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＦＦのとき、上記ターボチャージャ１８からの過給圧によって上記正圧タンク４４内の圧力が上昇して最終的に上記ターボチャージャ１８の最大過給圧が蓄圧される。
【００２６】
そして、上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＦＦの状態で上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に出力される制御信号のデューティ比が大きくなる程、上記レゾネータチャンバ１４に連通するポートの弁開度が大きくなってリーク量が増大し、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給される制御圧が低下してウエストゲート弁１９の開度が小さくなり、過給圧が上昇する。
【００２７】
また、上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＦＦの状態で上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に出力される制御信号のデューティ比が小さい程、上記レゾネータチャンバ１４に連通するポートの弁開度が小さくなって上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に高い制御圧が供給され、ウエストゲート弁１９の開度が大きくなって過給圧が低下する。
【００２８】
従って、上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に出力される制御信号のデューティ比が０のときには、上記レゾネータチャンバ１４に連通するポートが閉塞され、この状態で上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＮされると、上記正圧タンク４４を圧力源として、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に上記ターボチャージャ１８で発生する最大過給圧と同等の圧力が制御圧として供給され、上記ウエストゲート弁１９が急速に全開にされて過給圧が低下する。
【００２９】
一方、上記インテークマニホルド３の各気筒の各吸気ポート２ａの直上流側にはインジェクタ２５が臨まされており、さらに、上記シリンダヘッド２の各気筒毎に、その先端を燃焼室に露呈する点火プラグ２６ａが取付けられ、この点火プラグ２６ａに、各気筒毎に配設された点火コイル２６ｂを介してイグナイタ２７が接続されている。
【００３０】
上記インジェクタ２５には、燃料タンク２８内に設けたインタンク式の燃料ポンプ２９から燃料フィルタ３０を経て燃料が圧送され、プレッシャレギュレータ３１にてインジェクタ２５への燃料圧力が所定の圧力に調圧される。
【００３１】
次に、センサ類の配置について説明する。符号２２は絶対圧センサであり、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３により吸気管圧力（インテークマニホルド３内の吸気圧）と大気圧とを選択的に検出する。また、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の直下流に、ホットワイヤ或はホットフィルム等を用いた熱式の吸入空気量センサ３２が介装され、上記スロットル弁５ａに、スロットル開度センサ３３ａとスロットル全閉でＯＮするアイドルスイッチ３３ｂとを内蔵したスロットルセンサ３３が連設されている。
【００３２】
また、上記エンジン１のシリンダブロック１ａにノックセンサ３４が取付けられると共に、このシリンダブロック１ａの左右両バンクを連通する冷却水通路３５に水温センサ３６が臨まされ、上記排気管１０の上記エキゾーストマニホルド９の集合部にＯ2センサ３７が臨まされている。また、クランクシャフト１ｂに軸着するクランクロータ３８の外周に、クランク角センサ３９が対設され、さらに、カムシャフト１ｃに連設するカムロータ４０に、気筒判別用のカム角センサ４１が対設されている。
【００３３】
上記クランクロータ３８は、図１２に示すように、その外周に突起３８ａ，３８ｂ，３８ｃが形成され、これらの各突起３８ａ，３８ｂ，３８ｃが、各気筒（＃１，＃２と＃３，＃４）の圧縮上死点前（ＢＴＤＣ）θ1,θ2,θ3の位置に形成されており、本形態においては、θ1＝９７°ＣＡ、θ2＝６５°ＣＡ、θ3＝１０°ＣＡである。
【００３４】
また、図１３に示すように、上記カムロータ４０の外周には、気筒判別用の突起４０ａ，４０ｂ，４０ｃが形成され、突起４０ａが＃３，＃４気筒の圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ4の位置に形成され、突起４０ｂが３個の突起で構成されて最初の突起が＃１気筒のＡＴＤＣθ5の位置に形成されている。さらに、突起４０ｃが２個の突起で形成され、最初の突起が＃２気筒のＡＴＤＣθ6の位置に形成されている。本形態においては、θ4＝２０°ＣＡ、θ5＝５°ＣＡ、θ6＝２０°ＣＡである。
【００３５】
そして、図１９のタイミングチャートに示すように、上記クランクロータ３８の各突起が上記クランク角センサ３９によって検出され、θ1,θ2,θ3（ＢＴＤＣ９７°，６５°，１０°）のクランクパルスがエンジン１／２回転毎（１８０°ＣＡ毎）に出力される一方、θ3クランクパルスとθ1クランクパルスとの間で上記カムロータ４０の各突起が上記カム角センサ４１によって検出され、所定数のカムパルスが出力される。
【００３６】
後述するように、上記エンジン制御装置５０Ａでは、上記クランク角センサ３９から出力されるクランクパルスの入力間隔時間に基づいてエンジン回転数ＮEを算出し、また、各気筒の燃焼行程順（例えば、＃１気筒→＃３気筒→＃２気筒→＃４気筒）と、上記カム角センサ４１からのカムパルスをカウンタによって計数した値とのパターンに基づいて、燃料噴射対象気筒や点火対象気筒の気筒判別を行う。
【００３７】
図１４に示すように、上記エンジン制御装置５０Ａは、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、バックアップＲＡＭ５４、カウンタ・タイマ群５５、シリアル通信インターフェースであるＳＣＩ５６、及びＩ／Ｏインターフェース５７がバスライン５８を介して互いに接続されるマイクロコンピュータを中心として構成されており、上記ＳＣＩ５６を介して、駆動輪の空転を抑えて発進時の加速性や操縦安定性、車輌挙動の安定性を確保するためのトラクション制御装置５０Ｂに接続され、シリアル通信ラインを介して互いにデータ交換可能となっている。
【００３８】
尚、上記カウンタ・タイマ群５５は、フリーランカウンタ、カム角センサ信号の入力計数用カウンタなどの各種カウンタ、燃料噴射用タイマ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるための定期割込み用タイマ、クランク角センサ信号の入力間隔計時用タイマ、及び、システム異常監視用のウオッチドッグタイマなどの各種タイマを便宜上総称するものであり、その他、各種のソフトウエアカウンタ・タイマが用いられる場合もある。
【００３９】
また、上記エンジン制御装置５０Ａには、各部に安定化電源を供給する定電圧回路５９、上記Ｉ／Ｏインターフェース５７に接続される駆動回路６０及びＡ／Ｄ変換器６１等の周辺回路が内蔵されており、上記定電圧回路５９が２回路のリレー接点を有する電源リレー６２の第１のリレー接点を介してバッテリ６３に接続されるとともに、このバッテリ６３に、直接、接続され、イグニッションスイッチ６４のＯＮ，ＯＦＦに拘わらず上記バックアップＲＡＭ５４に常時バックアップ用の電源を供給するようになっている。
【００４０】
また、上記バッテリ６３には、上記イグニッションスイッチ６４を介して、上記電源リレー６２、及び、上記トラクション制御装置５０Ｂをリレー接点を介して上記バッテリ６３に接続するリレー６５の各リレーコイルの一端が接続されており、各リレーコイルの他端が接地されている。
【００４１】
さらに、上記バッテリ６３には、燃料ポンプリレー６６のリレー接点を介して燃料ポンプ２９が接続されており、上記燃料ポンプリレー６６は、そのリレーコイルの一端が上記電源リレー６２の第２のリレー接点を介して上記バッテリ６３に接続され、リレーコイルの他端が上記駆動回路６０に接続されている。尚、上記電源リレー６２の第２のリレー接点からは、各アクチュエータへの電源線が延出されている。
【００４２】
上記エンジン制御装置５０ＡのＩ／Ｏインターフェース５７の入力ポートには、アイドルスイッチ３３ｂ、車速センサ４６、クランク角センサ３９、カム角センサ４１が接続されており、さらに、上記Ａ／Ｄ変換器６１を介して、吸入空気量センサ３２、スロットル開度センサ３３ａ、水温センサ３６、Ｏ2センサ３７、及び、絶対圧センサ２２が接続されるとともに、バッテリ電圧ＶBが入力されてモニタされる。
【００４３】
また、上記Ｉ／Ｏインターフェース５７の出力ポートには、イグナイタ２７が接続されると共に、ＩＳＣＶ１６、インジェクタ２５、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３、制御圧切換ソレノイド弁４３、及び、燃料ポンプリレー６６のリレーコイルが上記駆動回路６０を介して接続されている。
【００４４】
一方、上記トラクション制御装置５０Ｂは、上記エンジン制御装置５０Ａと同様、ＣＰＵ７５、ＲＯＭ７６、ＲＡＭ７７、タイマ７８、ＳＣＩ７９、及び、Ｉ／Ｏインターフェース８０がバスライン８１を介して接続されたマイクロコンピュータを中心として構成されており、上記リレー６５のリレー接点を介して上記バッテリ６３に接続される定電圧回路８２から各部に電源が供給され、上記ＳＣＩ７９が上記エンジン制御装置５０ＡのＳＣＩ５６と接続されている。
【００４５】
上記トラクション制御装置５０ＢのＩ／Ｏインターフェース８０の入力ポートには、各車輪の車輪速を検出する各センサ、すなわち、右前輪車輪速センサ８３、左前輪車輪速センサ８４、右後輪車輪速センサ８５、左後輪車輪速センサ８６等が接続されている。尚、上記Ｉ／Ｏインターフェース８０には、その他、例えばブレーキ制御用等の図示しない各種センサ類が入力ポートに接続されるとともに、図示しない各種アクチュエータ類が出力ポートに接続される。
【００４６】
上記エンジン制御装置５０Ａでは、上記ＣＰＵ５１で上記ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムに従って、Ｉ／Ｏインターフェース５７を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、ＲＡＭ５３及びバックアップＲＡＭ５４に格納される各種データ、ＲＯＭ５２に記憶されている固定データ等に基づき、燃料噴射量、点火時期、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に対する駆動信号のデューティ比、ＩＳＣＶ１６に対する駆動信号のデューティ比等を演算し、空燃比学習制御、点火時期制御、過給圧制御、アイドル回転数制御等の各種制御を行う。
【００４７】
また、上記エンジン制御装置５０Ａでは、上記トラクション制御装置５０Ｂにおいて各車輪速センサ８３〜８６からの信号に基づいて算出した車輪のスリップレベルＳＬＥＶを上記トラクション制御装置５０Ｂから読込み、車輪のスリップが大きいと判断されるときには、一部の気筒に対する部分的な燃料カット（部分気筒燃料カット）を実施してエンジン出力を制限するよう制御している。
【００４８】
この燃料カットに際しては、ターボチャージャ１８によって過給される本エンジン１のように、出力の大きいエンジンでは、部分的な燃料カットであっても不快なトルクショックが発生するばかりでなく、空燃比の急激なリーン化によって排気系（特に触媒）の異常過熱を招く虞があるため、車輪のスリップが比較的軽い状態で予めターボチャージャ１８による過給圧を低下させておき、燃料カットによるトルクショックを軽減するとともに排気系の異常過熱を未然に防止するようにしているが、ターボチャージャ１８で発生している過給圧が最大過給圧よりも低い制御状態では、過給圧を低下させようとしてもウエストゲート弁１９が完全に全開とならず、過給圧低下によるエンジン出力の抑制が不十分となる虞がある。
【００４９】
このため、上記エンジン制御装置５０Ａでは、過給圧を低下させる際に、制御圧切換ソレノイド弁４３を正圧タンク４４側に切換えてウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に高い制御圧を供給し、ウエストゲート弁１９を迅速に、且つ、完全に全開にして過給圧が十分に低下するようにしている。すなわち、上記エンジン制御装置５０Ａ及び上記エンジン制御装置５０Ａに接続される各センサ類・アクチュエータ類によって、本発明に係る過給圧低下手段の機能が実現される。
【００５０】
以下、上記エンジン制御装置５０Ａ及び上記トラクション制御装置５０Ｂによる出力制限に係る処理について、図２〜図１０に示すフローチャートに従って説明する。
【００５１】
まず、イグニッションスイッチ６４がＯＮされて電源が供給されると、システムがイニシャライズされ、各フラグ、各カウンタ類が初期化される。そして、図示しないスタータスイッチがＯＮされてエンジンが起動すると、クランクロータ３８の回転に伴いクランク角センサ３９からクランクパルスが出力され、このクランク角センサ３９からのクランクパルス入力毎に、図５に示す気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンがエンジン制御装置５０Ａにおいて実行される。
【００５２】
この気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンは、エンジンの起動後、クランク角センサ３９から所定の数のクランクパルスが入力されると、まず、ステップS101で、今回入力されたクランクパルスがθ1,θ2,θ3のいずれのクランク角に対応する信号かをカム角センサ４１からのカムパルスの入力パターンに基づいて識別し、ステップS102で、クランクパルスとカムパルスの入力パターンから燃料噴射対象気筒を判別する。
【００５３】
すなわち、図１９のタイミングチャートに示すように、例えば、前回クランクパルスが入力してから今回クランクパルスが入力されるまでの間にカムパルス入力が有れば、今回のクランクパルスはθ1クランクパルスであると識別でき、さらに次回入力されるクランクパルスはθ2クランクパルスと識別できる。
【００５４】
また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルス入力がなく前々回と前回とのクランクパルス入力間にカムパルス入力が有ったときには今回のクランクパルスはθ2クランクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルスはθ3クランクパルスと識別できる。また、前回と今回との間、及び前々回と前回とのクランクパルス入力間に、何れもカムパルス入力が無いときには、今回入力されたクランクパルスはθ3クランクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルスはθ1クランクパルスと識別できる。
【００５５】
さらに、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが３個入力（突起４０ｂに対応するθ5カムパルス）したときには、次の圧縮上死点は＃３気筒であり、燃料噴射対象気筒は、その２つ後の＃４気筒となることが判別できる。また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが２個入力（突起４０ｃに対応するθ6カムパルス）したときには、次の圧縮上死点は＃４気筒であり、燃料噴射対象気筒は＃３気筒と判別できる。
【００５６】
また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが１個入力（突起４０ａに対応するθ4カムパルス）し、前の圧縮上死点判別が＃４気筒であったときには、次の圧縮上死点は＃１気筒であり、燃料噴射気筒は＃２気筒と判別できる。同様に、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが１個入力し、前の圧縮上死点判別が＃３気筒であったときには次の圧縮上死点は＃２気筒であり、燃料噴射対象気筒は＃１気筒と判別できる。
【００５７】
本形態の４サイクル４気筒エンジン１では、燃焼行程は＃１→＃３→＃２→＃４の気筒順であり、カムパルス出力後の圧縮上死点となる＃ｉ気筒を＃１気筒とすると、このときの燃料噴射対象気筒＃ｉ(+2)は＃２気筒であり、次の燃料噴射対象気筒は＃４気筒となり、燃料噴射は該当気筒に対して７２０°ＣＡ（エンジン２回転）毎に１回のシーケンシャル噴射が行われる。また、吸気タイミングは、各気筒において吸気バルブが圧縮行程初期に閉弁し、吸気行程の開始直前（例えばＢＴＤＣ５°ＣＡ）に開弁するよう設定されている。従って、当該気筒の吸気バルブが開き始める直前に燃料噴射を完了させるためには、少なくとも２気筒前のクランクパルスに基づいて燃料噴射タイミングを設定する必要がある。
【００５８】
その後、上記ステップS102からステップS103へ進み、前回のクランクパルスが入力されてから今回のクランクパルスが入力された間のパルス入力間隔時間（例えば、θ1クランクパルスとθ2クランクパルスの入力間隔時間）を計時して回転周期ｆを求め、ステップS104で、この回転周期ｆからエンジン回転数ＮEを算出してＲＡＭ５３の所定アドレスにストアし、ルーチンを抜ける。
【００５９】
また、図６に示すフローチャートは、システムイニシャライズ後、エンジン制御装置５０Ａで所定周期毎に実行される燃料噴射量設定ルーチンであり、燃料噴射対象気筒毎に燃料噴射量としての燃料噴射パルス幅Ｔiが設定される。
【００６０】
この燃料噴射量設定ルーチンにおいては、ステップS201で、前述の気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンによって算出されたエンジン回転数ＮEと、吸入空気量センサ３２からの出力信号に基づく吸入空気量Ｑとから、基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Ｔpを算出し（Ｔp←Ｋ×Ｑ／ＮE；Ｋ…インジェクタ特性補正定数）、ステップS202で、ＲＡＭ５３の所定アドレスにストアされている空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを読出す。
【００６１】
次にステップS203へ進み、水温センサ３６による冷却水温、スロットル開度センサ３３ａによるスロットル開度、アイドルスイッチ３３ｂからのアイドル出力などに基づいて、冷却水温補正、加減速補正、全開増量補正、アイドル後増量補正などに係わる各種増量分補正係数ＣＯＥＦを設定し、ステップS204へ進む。
【００６２】
ステップS204では、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔpとに基づいて、吸入空気量センサ等の吸入空気計測系やインジェクタ等の燃料供給系の生産時のばらつきや経時変化による空燃比のずれ等を学習した結果が記憶されるバックアップＲＡＭ５４の空燃比学習マップを参照して学習値ＫLRを検索し、補間計算により空燃比学習補正係数ＫBLRCを設定する。
【００６３】
続くステップS205では、バッテリ６３の端子電圧ＶBに基づいてインジェクタ２５の無効噴射時間を補間する電圧補正係数ＴSを設定し、ステップS206で、ＲＡＭ５３の所定アドレスにストアされる該当気筒の燃料カットフラグＦCUT#iを読出すと、ステップS207で燃料カットフラグＦCUT#iの値を参照して燃料噴射対象気筒に対する燃料カットが指示されているか否かを調べる。
【００６４】
上記燃料カットフラグＦCUT#1は、エンジン過回転時、減速時、車速制限時、エンジン出力制限時等の運転条件下で燃料カットを指示するためのフラグであり、エンジン出力制限時には、トラクション制御装置５０Ｂから読込んだスリップレベル（後述する図７のスリップレベル算出ルーチンで算出される）に応じて、図８の燃料カット判別ルーチンによってセット・クリアされる。従って、上記ステップS207においてＦCUT#i＝０であり、該当気筒に対する燃料カットが指示されていないときには、ステップS208で燃料カット係数ＫFCを１．０にセットして（ＫFC←１．０）ステップS210へ進み、ＦCUT#i＝１で燃料カットが指示されているときには、ステップS209で燃料カット係数ＫFCを０にクリアして（ＫFC←０）ステップS210へ進む。
【００６５】
ステップS210では、上記ステップS201で算出した基本燃料噴射パルス幅Ｔpに、上記ステップS202で読出した空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ及び上記ステップS203で設定した各種増量分補正係数ＣＯＥＦを乗算して空燃比補正するとともに、上記ステップS204で設定した空燃比学習補正係数ＫBLRCを乗算して学習補正し、更に、上記ステップS208あるいは上記ステップS209でセットした燃料カット係数ＫFCを乗算した後、上記ステップS205で設定した電圧補正係数ＴSを加算して電圧補正し、最終的な燃料噴射量（燃料噴射パルス幅）Ｔiを設定する（Ｔi←Ｔp×ＬＡＭＢＤＡ×ＣＯＥＦ×ＫBLRC×ＫFC＋ＴS）。
【００６６】
その後、ステップS211へ進み、噴射開始タイミングＴMSTARTを設定する。図１９に示すように、θ2クランクパルスが入力されてからθ3クランクパルスが入力されるまでの時間をＴθ2・3、θ3クランクパルスから噴射対象気筒の吸気上死点までのクランク角度をθM、θ2,θ3クランクパルス間の角度（例えば、５５°ＣＡ）をθ2・3とすると、本形態では、吸気開始タイミング（例えば、ＢＴＤＣ５°ＣＡ）よりも早く燃料噴射を完了させるため、θ3クランクパルスを基準として各気筒の吸気上死点より設定角度ＴＥＮＤＩＪ（例えば、３０°ＣＡ）前に燃料噴射が終了するよう、噴射開始タイミングＴMSTARTを設定する（ＴMSTART←(Ｔθ2・3／θ2・3)×θM−(Ｔi＋(θ2・3／θ2・3)×ＴＥＮＤＩＪ) ）。
【００６７】
そして、ステップS212で燃料噴射パルス幅Ｔiを該当気筒に対する噴射タイマにセットするととともに、ステップS213で噴射開始タイミングＴMSTARTを該当気筒に対する噴射開始タイミングタイマにセットし、ルーチンを抜ける。
【００６８】
その結果、θ3クランクパルス入力に同期して図９のルーチンが起動され、ステップS301で噴射開始タイミングタイマの計時がスタートして噴射開始タイミングＴMSTARTに達すると、図１０に示すルーチンが割込み起動し、ステップS401で燃料噴射対象気筒の噴射タイマがスタートする。そして、この噴射タイマの計時が終了するまでの間、該当気筒のインジェクタ２５に燃料噴射パルス幅Ｔiに対応する駆動パルス信号が出力され、燃料カット係数ＫFCがＫFC＝１．０のときには、上述の燃料噴射パルス幅演算式による通常通りの燃料噴射パルス幅Ｔiの駆動パルス信号が該当気筒のインジェクタ２５に出力されて該インジェクタ２５を開弁駆動し、燃料噴射パルス幅Ｔiに相応する量の燃料が噴射される（図１９に示すように、該当気筒に対し２回転当たり１回のシーケンシャル噴射）。一方、燃料カット係数ＫFCがＫFC＝０のときには、燃料噴射パルス幅ＴiがＴi＝ＴSとなって実質的にインジェクタ２５の駆動が停止され、燃料カットが実行される。
【００６９】
以上の燃料噴射制御に並行して、エンジン制御装置５０Ａではターボチャージャ１８による過給圧を図２〜図４に示す過給圧制御ルーチンによってフィードバック制御する。
【００７０】
本形態における過給圧制御は、エンジン運転状態に基づいて設定した目標過給圧と、絶対圧センサ２２により検出される吸気管圧力すなわち実過給圧Ｐとを比較し、その比較結果に応じてＰＩ制御（比例積分制御）によりウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に対するデューティ比ＤＵＴＹを演算し、このデューティ比ＤＵＴＹの駆動信号をウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に出力することでウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０を介してウエストゲート弁１９の開度を制御し、過給圧を制御するものである。
【００７１】
以下、過給圧制御ルーチンについて説明する。このルーチンは、システムイニシャライズ後、設定時間毎に実行され、まず、ステップS501で、トラクション制御装置５０ＢからスリップレベルＳＬＥＶを読込み、ステップS502で、このスリップレベルＳＬＥＶが第１の設定値ＬＥＶ1以上か否かを調べる。
【００７２】
上記第１の設定値ＬＥＶ1は、初期の比較的軽いスリップが生じているか否かを判断するための比較基準値であり、上記ステップS502において、ＳＬＥＶ≧ＬＥＶ1のときには、穏やかにエンジン出力を抑制するための過給圧低下制御を実行すべく上記ステップS502からステップS503以降へ進み、ＳＬＥＶ＜ＬＥＶ1のときには過給圧通常制御を実行すべく上記ステップS502からステップS505以降へ進む。
【００７３】
過給圧低下制御では、ステップS503で制御圧切換ソレノイド弁（ＳＯＬ．Ｗ）４３をＯＮにして正圧タンク４４をウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に連通させると、ステップS504へ進んでウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを０（ＤＵＴＹ←０）とし、ステップS535で、このデューティ比ＤＵＴＹをセットしてルーチンを抜ける。
【００７４】
その結果、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１のレゾネータチャンバ１４に連通するポートが完全に閉塞されて正圧タンク４４に蓄圧されている最大過給圧相当の圧力が、直接、ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給され、ウエストゲート弁１９が急速に全開となって過給圧が迅速且つ十分に低下する。
【００７５】
一方、過給圧通常制御のときには、ステップS505で制御圧切換ソレノイド弁４３をＯＦＦにして正圧タンク４４側を閉塞するとともにターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に連通するポートを開き、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１を吸気管６に連通させると、ステップS506へ進んでエンジン回転数ＮEとスロットル開度センサ３３ａからのスロットル開度ＴHVとに基づき基本目標過給圧マップを参照し、基本目標過給圧ＴPTAGTMを設定してステップS507へ進む。
【００７６】
ステップS507では、大気圧ＡＬＴに基づき大気圧補正係数テーブルを補間計算付で参照して、大気圧補正係数ＫALCOMを設定する。ステップS507中に示すように、この大気圧補正係数テーブルには、大気圧が低い程、大きい値の大気圧補正係数ＫALCOMが格納されており、高地走行等の大気圧ＡＬＴが低い状態では、目標過給圧を高めることで、相対的に過給圧の低下を防止するようにしている。
【００７７】
次に、ステップS508へ進み、上記ステップS506で設定した基本目標過給圧ＴPTAGTMを、上記ステップS507で設定した大気圧補正係数ＫALCOMで補正し、目標過給圧ＴPTAGTを設定すると（ＴPTAGT←ＴPTAGTM×ＫALCOM）、ステップS509へ進んで、この目標過給圧ＴPTAGTと絶対圧センサ２２によって検出した吸気管圧力（実過給圧）Ｐとの偏差ΔＰを求め（ΔＰ←ＴPTAGT−Ｐ）、ステップ510で、偏差ΔＰの絶対値｜ΔＰ｜と設定値ＰSとを比較し、実過給圧Ｐが図１６に示す過給圧のＰＩ制御における不感帯の範囲内にあるかを調べる。
【００７８】
その結果、｜ΔＰ｜＜ＰSであり、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTに対する不感帯の範囲内にあるときには、上記ステップS510からステップS511へ進んでＰＩ制御における積分定数ＤIを０とするとともに（ＤI←０）、ステップS512で比例定数ＤPを０とし（ＤP←０）、ステップS530へ進んで前回ルーチン実行時に求めたデューティ比の旧値に今回のルーチンで設定した積分定数ＤI及び比例定数ＤPを加算して新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定して（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹ＋ＤI＋ＤP）ステップS531へ進む。
【００７９】
一方、上記ステップS510において｜ΔＰ｜≧ＰSであり、実過給圧Ｐが不感帯の範囲外のときには、上記ステップS510からステップS513へ進み、実過給圧Ｐと目標過給圧ＴPTAGTとを比較して、目標過給圧ＴPTAGTに対する実過給圧Ｐの大小関係を調べる。
【００８０】
そして、Ｐ＞ＴPTAGTであり、不感帯の範囲外で実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高いときには、上記ステップS513からステップS514へ進み、ステップS514ないしステップS521でデューティ比減の処理を行い実過給圧Ｐを低下させる。このデューティ比減の処理では、ステップS514で、目標過給圧ＴPTAGTに対する実過給圧Ｐの大小関係が反転し、且つ、実過給圧Ｐが不感帯の範囲外へ逸脱した初回を判別するための反転初回判別フラグＦDの値を参照する。この反転初回判別フラグＦDは、Ｐ＞ＴPTAGTでＦD＝０のとき、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高くなった後、初めて不感帯を逸脱したことを示し、デューティ比減の処理によりＦD＝１にセットされる。
【００８１】
従って、上記ステップS514で、ＦD＝０、すなわち、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTより高くなった後、今回初めて不感帯を逸脱したときには（Ｐ≧ＴPTAGT＋Ｐs）、ステップS515へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＰ分テーブルを参照して、図１５の（ａ）に示されるように偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくなる比例定数減分値ＰDOWNを設定すると、ステップS516で、この比例定数減分値ＰDOWNにマイナスの符号を付けてスキップ補正の比例定数ＤPとし（ＤP←−ＰDOWN）、ステップS517で積分定数ＤIを０にした後（ＤI←０）、ステップS521で反転初回判別フラグＦDをセットし（ＦD←１）、前述のステップS530で新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する。
【００８２】
また、上記ステップS514においてＦD＝１であり、既にデューティ比ＤＵＴＹのスキップ補正による減少が行われているときには、上記ステップS514からステップS518へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＩ分テーブルを参照して積分定数減分値ＩDOWNを設定する。この積分定数減算値ＩDOWNは、図１５の（ｂ）に示されるように、前述の比例定数減算値ＰDOWNと同様、偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくなるものの、その増加の度合は、比例定数減算値ＰDOWNより小さく設定されている。
【００８３】
そして、上記ステップS518からステップS519へ進み、上記積分定数減分値ＩDOWNにマイナスの符号を付けて積分定数ＤIとし（ＤI←−ＩDOWN）、ステップS520で比例定数ＤPを０にした後（ＤP←０）、ステップS521で反転初回判別フラグＦDをセットし（ＦD←１）、前述のステップS530で新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する。
【００８４】
一方、上記ステップS513で、Ｐ≦ＴPTAGTであり、不感帯の範囲外で実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも低いときには、上記ステップS513からステップS522へ進み、ステップS522ないしステップS529でデューティ比増の処理を行い実過給圧Ｐを上昇させる。
【００８５】
このデューティ比増の処理では、ステップS522で反転初回判別フラグＦDの値を参照し、ＦD＝１であり、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高い状態から低い状態に移行し、今回初めて不感帯を逸脱したときには（Ｐ≦ＴPTAGT−ＰS）、ステップS523へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＰ分テーブルを参照して、偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくなる比例定数増分値ＰUP（図１５（ａ）参照）を設定すると、ステップS524で、この比例定数増分値ＰUPをスキップ補正の比例定数ＤPとし（ＤP←ＰUP）、ステップS525で積分定数ＤIを０にした後（ＤI←０）、ステップS529で反転初回判別フラグＦDをクリアし（ＦD←０）、前述のステップS530で新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する。
【００８６】
また、上記ステップS522においてＦD＝０であり、既にデューティ比ＤＵＴＹのスキップ補正による増加が行われているときには、上記ステップS522からステップS526へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＩ分テーブルを参照して積分定数増分値ＩUP（図１５（ｂ）参照）を設定すると、ステップS527へ進み、上記積分定数増分値ＩUPを積分定数ＤIとし（ＤI←ＩUP）、ステップS528で比例定数ＤPを０にした後（ＤP←０）、ステップS529で反転初回判別フラグＦDをクリアし（ＦD←０）、前述のステップS530へ進んで新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する。尚、積分定数増分値ＩUPは、前述の比例定数増分値ＰUPと同様、偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくなるものの、その増加の度合は、比例定数増分値ＰUPより小さく設定されている。
【００８７】
次に、ステップS530でデューティ比ＤＵＴＹが設定されると、ステップS531へ進み、設定したデューティ比ＤＵＴＹと下限値ＤＵＴＹMINとを比較し、ＤＵＴＹ≦ＤＵＴＹMINのとき、ステップS532でデューティ比ＤＵＴＹを下限値ＤＵＴＹMINとし（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹMIN）、このデューティ比ＤＵＴＹをステップS535でセットしてルーチンを抜ける。
【００８８】
また、上記ステップS531でＤＵＴＹ＞ＤＵＴＹMINのときには、上記ステップS531からステップS533へ進み、デューティ比ＤＵＴＹを上限値ＤＵＴＹMAXと比較する。そして、ＤＵＴＹ＜ＤＵＴＹMAXのときには、上記ステップS530で設定したデューティ比ＤＵＴＹをステップS535でセットしてルーチンを抜け、ＤＵＴＹ≧ＤＵＴＹMAXのとき、ステップS534でデューティＤＵＴＹを上限値ＤＵＴＹMAXとし（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹMAX）、ステップS535でのデューティ比セットを経てルーチンを抜ける。
【００８９】
すなわち、図１６に示すように、実過給圧Ｐと目標過給圧ＴPTAGTとの大小関係が反転し、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高い状態で不感帯を逸脱すると（Ｐ≧ＴPTAGT＋ＰS）、先ず、デューティ比ＤＵＴＹを比例定数ＤPだけ一度に減少させ、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１を介してウエストゲート弁１９の弁開度を所定量大きくして過給圧を低下させ、その後のルーチン実行時、未だ同様に、実過給圧Ｐが不感帯を逸脱しているときには、ルーチン実行毎すなわち演算周期毎にデューティ比ＤＵＴＹを積分定数ＤIづつ漸次的に減少させることでウエストゲート弁１９の弁開度を少量づつ大きくし、過給圧が目標過給圧ＴPTAGTに収束するよう制御する。
【００９０】
さらに、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高い状態から低い状態に移行し、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも低い状態で不感帯を逸脱すると（Ｐ≦ＴPTAGT−ＰS）、先ず、デューティ比ＤＵＴＹをスキップ補正量ＤPだけ一度に増加させ、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１を介してウエストゲート弁１９の弁開度を所定量小さくすることでウエストゲート弁１９による排気リリーフ量を減少させ、過給圧を上昇させる。その後のルーチン実行時、未だ同様に、実過給圧Ｐが不感帯を逸脱しているときには、ルーチン実行毎すなわち演算周期毎にデューティ比ＤＵＴＹを積分補正量ＤIづつ漸次的に増加させ、ウエストゲート弁１９の弁開度を少量づつ更に減少させて過給圧が目標過給圧ＴPTAGTに収束するよう制御する。
【００９１】
以上のエンジン制御装置５０Ａによる燃料噴射制御及び過給圧制御の運転状態下においては、トラクション制御装置５０Ｂで図７のスリップレベル算出ルーチンによって算出されたスリップレベルＳＬＥＶに応じて前述の過給圧低下制御が実行されるばかりでなく、さらに、エンジン制御装置５０Ａにおいて、図８の燃料カット判別ルーチンにより、各気筒に対する燃料カットを指示するフラグがスリップレベルＳＬＥＶに応じてセット或いはクリアされる。
【００９２】
先に、トラクション制御装置５０Ｂにおいて設定時間毎に実行される図７のスリップレベル算出ルーチンについて説明する。
【００９３】
このスリップレベル算出ルーチンでは、ステップS601で前後左右の各車輪に取付けられた各車輪速センサ８３〜８６からの信号に基づく各車輪速Ｎ1,Ｎ2,Ｎ3,Ｎ4を読込むと、ステップS602で各車輪速Ｎ1〜Ｎ4中から最大車輪速Ｎmaxを検出し、ステップS603で各車輪速Ｎ1〜Ｎ4を平均処理して平均車輪速ＮAVEを算出する。
【００９４】
次に、ステップS604へ進み、上記ステップS603で算出した平均車輪速ＮAVEに基づいて車体速度Ｖを算出すると、ステップS605で、最大車輪速Ｎmaxと車体速度Ｖとの速度差をパラメータとする関数ｆによりスリップレベルＳＬＥＶを求め（ＳＬＥＶ←ｆ(Ｎmax−Ｖ)）、ステップS606でスリップレベルＳＬＥＶをセットしてルーチンを抜ける。
【００９５】
上記スリップレベルＳＬＥＶは、最大車輪速Ｎmaxと車体速度Ｖとの速度差が大きい程、その値が大きくなる。すなわち、図１７に示すように、アクセル開度を急激に大きくしたとき、最大車輪速が大きく上昇するにも拘らず、車体速度が徐々に上昇するときには、上記スリップレベルＳＬＥＶが大きくなり、激しいスリップが生じていることがわかる。
【００９６】
一方、エンジン制御装置５０Ａにおいて設定時間毎に実行される図８の燃料カット判別ルーチンでは、ステップS701で、上述のスリップレベル算出ルーチンによって算出されたスリップレベルＳＬＥＶをトラクション制御装置５０Ｂから読込み、ステップS702で、スリップレベルＳＬＥＶが第２の設定値ＬＥＶ2以上か否かを調べる。
【００９７】
上記第２の設定値ＬＥＶ2は、前述の過給圧制御ルーチンにおいて過給圧低下制御と過給圧通常制御との切換えを判断する第１の設定値ＬＥＶ1よりも高いレベルの値であり、上記ステップS702でＳＬＥＶ＜ＬＥＶ2のときには、ステップS703へ進んで＃１〜＃４気筒の燃料カットフラグＦCUT#1〜ＦCUT#4をクリアして（ＦCUT#1←０、ＦCUT#2←０、ＦCUT#3←０、ＦCUT#4←０）ルーチンを抜け、ＳＬＥＶ≧ＬＥＶ2のとき、部分気筒燃料カットを実行すべく、上記ステップS702からステップS704へ進む。
【００９８】
上記部分気筒燃料カットは、エンジン出力を段階的に低下させるための部分的な燃料カットであり、本形態においては、部分気筒燃料カットは、＃３，＃４気筒に対して実行される。従って、ステップS704では、＃３，＃４気筒に対する燃料カットフラグＦCUT#3,ＦCUT#4をセットし（ＦCUT#3←１、ＦCUT#4←１）、ルーチンを抜ける。
【００９９】
すなわち、図１８に示すように、スリップレベルＳＬＥＶが第１の設定値ＬＥＶ1を越えると、ターボチャージャ１８による過給圧を低下させて出力抑制制御を行い、この過給圧低下による穏やかなエンジン出力抑制ではスリップが収まらず、さらに、スリップレベルＳＬＥＶが第２の設定値ＬＥＶ2を越えるときには、＃３，＃４気筒に対する燃料カットを行い、更にエンジン出力を抑制する。
【０１００】
以上により、ターボチャージャ１８の過給圧が最大過給圧より低い制御状態下で車輪のスリップが発生した場合においても、従来のようにウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給する制御圧が低いためウエストゲート弁１９を完全に全開にできないということがなくなり、正圧タンク４４からの最大過給圧に相当する制御圧をウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給することで、ウエストゲート弁１９を応答性良く全開にして排気ガスを速やかにリリーフし、過給圧を十分に低下させることができる。
【０１０１】
図２０は本発明の実施の第２形態に係り、エンジン制御系の概略構成図である。
【０１０２】
本形態は、上述の第１形態に対し、正圧タンク４４に代えて加圧ポンプ９０を圧力源として採用するものであり、これに伴い、正圧タンク４４からターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に延出する通路及びチェックバルブ４５を廃止し、図２０に示すように、ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６側と上記加圧ポンプ９０の吐出口側とが制御圧切換ソレノイド弁４３によって切換えられ、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に連通するようになっている。
【０１０３】
上記加圧ポンプ９０は、エンジン駆動式あるいは電動式のポンプを採用し、その吐出圧をターボチャージャ１８の最大過給圧と同程度の圧力とすることで、前述の第１形態と同様の作用効果が得られるが、正圧タンク４４に比較し、最大過給圧相当の圧力に達する時間を短縮することができ、より制御性を向上することができる。さらに、各部の耐久性を考慮して上記加圧ポンプ９０の吐出圧を可能な限り高い圧力に設定することにより、過給圧低下の際の応答性を一層高めることができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、車輪のスリップレベルが設定値以上のとき、制御圧切換ソレノイド弁を介してウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁を圧力源に連通させると共に、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁の吸気通路に連通するポートを閉塞させることにより、過給機で発生する最大過給圧と同等以上の圧力を圧力源からウエストゲート弁作動用アクチュエータの圧力室に供給してウエストゲート弁を迅速に開弁させ、過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を強制的に低下させるため、過給機で発生している圧力が最大過給圧より低い制御状態下で車輪のスリップが発生した場合においても、最大過給圧に相当する制御圧をウエストゲート弁作動用アクチュエータの圧力室に供給することで、過給機の発生圧力を効果的且つ応答性良く低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成図
【図２】本発明の実施の第１形態に係り、過給圧制御ルーチンのフローチャート（その１）
【図３】同上、過給圧制御ルーチンのフローチャート（その２）
【図４】同上、過給圧制御ルーチンのフローチャート（その３）
【図５】同上、気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンのフローチャート
【図６】同上、燃料噴射量設定ルーチンのフローチャート
【図７】同上、スリップレベル算出ルーチンのフローチャート
【図８】同上、燃料カット判別ルーチンのフローチャート
【図９】同上、θ3クランクパルス入力同期ルーチンのフローチャート
【図１０】同上、ＴMSTART割込みルーチンのフローチャート
【図１１】同上、エンジン制御系の概略構成図
【図１２】同上、クランクロータとクランク角センサの正面図
【図１３】同上、カムロータとカム角センサの正面図
【図１４】同上、電子制御系の回路構成図
【図１５】同上、Ｐ分テーブル及びＩ分テーブルの説明図
【図１６】同上、過給圧制御状態の説明図
【図１７】同上、アクセル開度と車輪速との関係を示す説明図
【図１８】同上、スリップレベルと出力抑制制御との関係を示す説明図
【図１９】同上、燃料カットに係るタイミングチャート
【図２０】本発明の実施の第２形態に係り、エンジン制御系の概略構成図
【符号の説明】
１…過給機付エンジン
１８…ターボチャージャ（過給機）
１９…ウエストゲート弁
２０…ウエストゲート弁作動用アクチュエータ
２１…ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁
４３…制御圧切換ソレノイド弁
４４…正圧タンク（圧力源）
４５…チェックバルブ（逆止弁）
５０Ａ…エンジン制御装置（過給圧低下手段）
９０…加圧ポンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンへの過給圧を低下させて出力を制限する過給機付エンジンの出力制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、自動車にトラクションシステムを搭載してブレーキ制御や燃料カットによるエンジンの出力制限制御等を行い、低摩擦係数の路面での車輪の空転を抑えて発進時の加速性や操縦安定性、車輌挙動の安定性を確保するようになっている。
【０００３】
この燃料カットによるエンジン出力制限に際し、過給機付エンジンでは、燃料カットに先立って予め過給圧を低下させておく技術が知られており、例えば、特公平４−５２３８１号公報には、車輪の滑り度を電子的処理ユニットにより監視し、車輪の滑り度が予め定められた最小値の場合、電子的処理ユニットからターボ圧縮機（ターボチャージャ）のブースト圧力を制御する電子制御ユニットへ過給停止信号を送り、先ずターボ圧縮機のウエストゲート弁を開放させて過大なブースト圧を除去し、しかる後、滑り度のレベルに応じて燃料カットを実行する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ターボチャージャやスーパーチャージャ等の過給機で発生する圧力を低下させる場合、一般に、ターボチャージャでは排気側のウエストゲート弁を全開にして排気圧力をバイパスし、スーパーチャージャでは吸気側のバイパス弁を全開にして発生圧力をバイパスすることで、過給機の発生圧力を調整するようにしており、これらのウエストゲート弁やバイパス弁等を含む過給圧調整系（過給機の駆動圧力あるいは発生圧力をバイパスさせて過給圧を調整する過給圧調整系）は、過給機で発生する圧力の一部が制御圧として供給されて作動するようになっている。
【０００５】
従って、車輪のスリップを検出して過給圧を低下させようとする場合、上記ウエスト弁や上記バイパス弁の開度を、その時点で過給機が発生している圧力に応じたレベルまでしか大きくすることができず、過給圧が十分に低下しない虞がある。
【０００６】
この場合、過給圧調整系で低下させることのできる圧力レベルを低く設定すると、必然的に過給機で発生することのできる最大過給圧が低下してしまい、エンジン出力性能を向上することが困難となる。
【０００７】
さらに、過給圧低下制御を実行する際に、過給機で発生している過給圧が低いと過給圧調整系の作動が緩慢となり、迅速に過給圧を低下させることができず、スリップに対するエンジン出力抑制の効果が損なわれてしまう。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、過給機付エンジンの出力を車輪のスリップレベルに応じて制限する際、過給機の発生圧力を効果的且つ応答性良く低下させることのできる過給機付エンジンの出力制限装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を低下させ、出力を制限する過給機付エンジンの出力制限装置において、上記過給機のタービンハウジング流入口側の排気ガスバイパス量を調整するウエストゲート弁と、上記過給機で発生する最大過給圧と同等以上の圧力を供給可能な圧力源と、圧力室を有し、該圧力室に供給される制御圧に応じて上記ウエストゲート弁の開度を調整するウエストゲート弁作動用アクチュエータと、吸気通路に連通するポートと上記圧力室に連通するポートと制御圧切換ソレノイド弁を介して上記圧力源と上記過給機のコンプレッサ下流側の吸気通路とに選択的に連通するポートとを有するウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁と、車輪のスリップレベルが設定値以上のとき、上記制御圧切換ソレノイド弁によって上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁を上記圧力源に連通させると共に、上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁の上記吸気通路に連通するポートを閉塞させて上記圧力源からの圧力を上記圧力室に供給し、上記過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を強制的に低下させる過給圧低下手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記圧力源は、上記過給機からの過給圧を逆止弁を介して蓄圧する圧力タンクであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記圧力源は、加圧ポンプであることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、請求項１記載の発明では、車輪のスリップレベルが設定値以上のとき、制御圧切換ソレノイド弁を介してウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁を圧力源に連通させると共に、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁の吸気通路に連通するポートを閉塞させることにより、過給機で発生する最大過給圧と同等以上の圧力を圧力源からウエストゲート弁作動用アクチュエータの圧力室に供給してウエストゲート弁を迅速に開弁させ、過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を強制的に低下させる。
【００１３】
その際、請求項２記載の発明では、過給機からの過給圧を逆止弁を介して蓄圧する圧力タンクを圧力源として使用し、請求項３記載の発明では、加圧ポンプを圧力源として使用することで、過給機で発生する最大過給圧と同等以上の圧力を過給圧調整系に制御圧として供給する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図２〜図１９は本発明の実施の第１形態を示し、図２〜図４は過給圧制御ルーチンのフローチャート、図５は気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンのフローチャート、図６は燃料噴射量設定ルーチンのフローチャート、図７はスリップレベル算出ルーチンのフローチャート、図８は燃料カット判別ルーチンのフローチャート、図９はθ3クランクパルス入力同期ルーチンのフローチャート、図１０はＴMSTART割込みルーチンのフローチャート、図１１はエンジン制御系の概略構成図、図１２はクランクロータとクランク角センサの正面図、図１３はカムロータとカム角センサの正面図、図１４は電子制御系の回路構成図、図１５はＰ分テーブル及びＩ分テーブルの説明図、図１６は過給圧制御状態の説明図、図１７はアクセル開度と車輪速との関係を示す説明図、図１８はスリップレベルと出力抑制制御との関係を示す説明図、図１９は燃料カットに係るタイミングチャートである。
【００１５】
図１１において、符号１は過給機付エンジンであり、図においては、シリンダブロック１ａがクランクシャフト１ｂを中心として両側のバンク（図の右側が左バンク、左側が右バンク）に２分割され、右バンクに＃１，＃３気筒が配置され、左バンクに＃２，＃４気筒が配置された水平対向型４気筒エンジンを示す。このエンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バンクには、シリンダヘッド２がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド２に吸気ポート２ａと排気ポート２ｂとが形成されている。
【００１６】
上記吸気ポート２ａにはインテークマニホルド３が連通され、このインテークマニホルド３の上流側集合部に、エアーチャンバ４を介してスロットル弁通路５が連通されている。このスロットル弁通路５の上流側には、吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ、このエアクリーナ７がエアインテークチャンバ８に連通されている。また、上記排気ポート２ｂにはエキゾーストマニホルド９を介して排気管１０が連通され、この排気管１０に触媒コンバータ１１が介装されてマフラ１２に連通されている。
【００１７】
また、上記スロットル弁通路５には、アクセルペダルに連動するスロットル弁５ａが設けられ、このスロットル弁通路５の直上流の上記吸気管６にインタークーラ１３が介装され、さらに、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の下流側にレゾネータチャンバ１４が介装されている。
【００１８】
上記レゾネータチャンバ１４と上記インテークマニホルド３とは、上記スロットル弁５ａの上流側と下流側とをバイパスするバイパス通路１５によって連通されており、このバイパス通路１５に、アイドル空気量を調整するアイドルスピードコントロールバルブ（アイドル回転数制御弁；ＩＳＣＶ）１６が介装されている。さらに、上記ＩＳＣＶ１６の直下流側に、吸気圧が負圧のとき開弁し、ターボチャージャ１８により過給されて吸気圧が正圧になったとき閉弁するチェックバルブ（逆止弁）１７が介装されている。
【００１９】
さらに、上記レゾネータチャンバ１４は、ダイヤフラムアクチュエータからなるエアバイパスバルブ４２に連通されており、このエアバイパスバルブ４２のダイヤフラムに連設される弁体を介して上記レゾネータチャンバ１４とスロットル弁５ａの近くの上記インタークーラ１３の出口側とが連通され、上記弁体を閉方向に付勢するスプリングを格納したスプリング室が上記インテークマニホルド３に連通されている。
【００２０】
すなわち、上記スロットル弁５ａが急閉すると、上記インテークマニホルド３内が負圧となって上記エアバイパスバルブ４２が直ちに開弁し、上記ターボチャージャ１８からの過給圧を上記インタークーラ１３側から上記レゾネータチャンバ１４側にバイパスすることで、スロットル急閉時のターボチャージャ１８のコンプレッサ下流とスロットル弁５ａ上流との間の吸気系における過給圧の急激な上昇を防止し、上記ターボチャージャ１８を保護するとともに異音発生を防止するようになっている。
【００２１】
一方、上記ターボチャージャ１８は、そのコンプレッサが上記吸気管６の上記レゾネータチャンバ１４の下流側に介装され、タービンが上記排気管１０に介装されている。さらに、上記ターボチャージャ１８のタービンハウジング流入口にはウエストゲート弁１９が介装され、このウエストゲート弁１９にウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０が連設されている。
【００２２】
上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０は、ダイヤフラムにより２室に仕切られ、一方がウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に連通する圧力室を形成し、他方が上記ウエストゲート弁１９を閉方向に付勢するスプリングを収納したスプリング室を形成しており、上記圧力室に供給される制御圧に応じて上記ウエストゲート弁１９の開度を可変することによりタービンハウジング流入口側の排気ガスバイパス量を調整し、過給圧を調整するようになっている。すなわち、上記ウエストゲート弁１９と上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０とで上記ターボチャージャ１８の駆動圧力をバイパスさせて過給圧を調整する過給圧調整系が構成される。
【００２３】
また、上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１は、上記レゾネータチャンバ１４に連通する通路を弁体によって開閉するポートと、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に連通するポートと、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給する制御圧を切換えるための制御圧切換ソレノイド弁４３に連通するポートとを有する電磁三方デューティソレノイド弁であり、後述するエンジン制御装置５０Ａ（図１４参照）から出力される制御信号のデューティ比に応じて上記レゾネータチャンバ１４に連通するポートの弁開度が調節される。
【００２４】
また、上記制御圧切換ソレノイド弁４３は、上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に連通するポートと、上記ターボチャージャ１８からの過給圧を蓄圧する正圧タンク（圧力タンク）４４に連通するポートとを切換え、上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に連通させる電磁三方切換弁であり、上記正圧タンク４４からは、上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６と上記制御圧切換ソレノイド弁４３とを連通する通路に合流する通路が延出され、この通路に、上記正圧タンク４４側からの圧力によって閉弁するチェックバルブ４５が介装されている。
【００２５】
本形態においては、上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＦＦのとき、上記正圧タンク４４に連通するポートを閉じて上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に連通するポートを開き、ＯＮのとき、上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に連通するポートを閉じて上記正圧タンク４４に連通するポートを開くようになっており、上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＦＦのとき、上記ターボチャージャ１８からの過給圧によって上記正圧タンク４４内の圧力が上昇して最終的に上記ターボチャージャ１８の最大過給圧が蓄圧される。
【００２６】
そして、上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＦＦの状態で上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に出力される制御信号のデューティ比が大きくなる程、上記レゾネータチャンバ１４に連通するポートの弁開度が大きくなってリーク量が増大し、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給される制御圧が低下してウエストゲート弁１９の開度が小さくなり、過給圧が上昇する。
【００２７】
また、上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＦＦの状態で上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に出力される制御信号のデューティ比が小さい程、上記レゾネータチャンバ１４に連通するポートの弁開度が小さくなって上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に高い制御圧が供給され、ウエストゲート弁１９の開度が大きくなって過給圧が低下する。
【００２８】
従って、上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に出力される制御信号のデューティ比が０のときには、上記レゾネータチャンバ１４に連通するポートが閉塞され、この状態で上記制御圧切換ソレノイド弁４３がＯＮされると、上記正圧タンク４４を圧力源として、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に上記ターボチャージャ１８で発生する最大過給圧と同等の圧力が制御圧として供給され、上記ウエストゲート弁１９が急速に全開にされて過給圧が低下する。
【００２９】
一方、上記インテークマニホルド３の各気筒の各吸気ポート２ａの直上流側にはインジェクタ２５が臨まされており、さらに、上記シリンダヘッド２の各気筒毎に、その先端を燃焼室に露呈する点火プラグ２６ａが取付けられ、この点火プラグ２６ａに、各気筒毎に配設された点火コイル２６ｂを介してイグナイタ２７が接続されている。
【００３０】
上記インジェクタ２５には、燃料タンク２８内に設けたインタンク式の燃料ポンプ２９から燃料フィルタ３０を経て燃料が圧送され、プレッシャレギュレータ３１にてインジェクタ２５への燃料圧力が所定の圧力に調圧される。
【００３１】
次に、センサ類の配置について説明する。符号２２は絶対圧センサであり、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３により吸気管圧力（インテークマニホルド３内の吸気圧）と大気圧とを選択的に検出する。また、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の直下流に、ホットワイヤ或はホットフィルム等を用いた熱式の吸入空気量センサ３２が介装され、上記スロットル弁５ａに、スロットル開度センサ３３ａとスロットル全閉でＯＮするアイドルスイッチ３３ｂとを内蔵したスロットルセンサ３３が連設されている。
【００３２】
また、上記エンジン１のシリンダブロック１ａにノックセンサ３４が取付けられると共に、このシリンダブロック１ａの左右両バンクを連通する冷却水通路３５に水温センサ３６が臨まされ、上記排気管１０の上記エキゾーストマニホルド９の集合部にＯ2センサ３７が臨まされている。また、クランクシャフト１ｂに軸着するクランクロータ３８の外周に、クランク角センサ３９が対設され、さらに、カムシャフト１ｃに連設するカムロータ４０に、気筒判別用のカム角センサ４１が対設されている。
【００３３】
上記クランクロータ３８は、図１２に示すように、その外周に突起３８ａ，３８ｂ，３８ｃが形成され、これらの各突起３８ａ，３８ｂ，３８ｃが、各気筒（＃１，＃２と＃３，＃４）の圧縮上死点前（ＢＴＤＣ）θ1,θ2,θ3の位置に形成されており、本形態においては、θ1＝９７°ＣＡ、θ2＝６５°ＣＡ、θ3＝１０°ＣＡである。
【００３４】
また、図１３に示すように、上記カムロータ４０の外周には、気筒判別用の突起４０ａ，４０ｂ，４０ｃが形成され、突起４０ａが＃３，＃４気筒の圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ4の位置に形成され、突起４０ｂが３個の突起で構成されて最初の突起が＃１気筒のＡＴＤＣθ5の位置に形成されている。さらに、突起４０ｃが２個の突起で形成され、最初の突起が＃２気筒のＡＴＤＣθ6の位置に形成されている。本形態においては、θ4＝２０°ＣＡ、θ5＝５°ＣＡ、θ6＝２０°ＣＡである。
【００３５】
そして、図１９のタイミングチャートに示すように、上記クランクロータ３８の各突起が上記クランク角センサ３９によって検出され、θ1,θ2,θ3（ＢＴＤＣ９７°，６５°，１０°）のクランクパルスがエンジン１／２回転毎（１８０°ＣＡ毎）に出力される一方、θ3クランクパルスとθ1クランクパルスとの間で上記カムロータ４０の各突起が上記カム角センサ４１によって検出され、所定数のカムパルスが出力される。
【００３６】
後述するように、上記エンジン制御装置５０Ａでは、上記クランク角センサ３９から出力されるクランクパルスの入力間隔時間に基づいてエンジン回転数ＮEを算出し、また、各気筒の燃焼行程順（例えば、＃１気筒→＃３気筒→＃２気筒→＃４気筒）と、上記カム角センサ４１からのカムパルスをカウンタによって計数した値とのパターンに基づいて、燃料噴射対象気筒や点火対象気筒の気筒判別を行う。
【００３７】
図１４に示すように、上記エンジン制御装置５０Ａは、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、バックアップＲＡＭ５４、カウンタ・タイマ群５５、シリアル通信インターフェースであるＳＣＩ５６、及びＩ／Ｏインターフェース５７がバスライン５８を介して互いに接続されるマイクロコンピュータを中心として構成されており、上記ＳＣＩ５６を介して、駆動輪の空転を抑えて発進時の加速性や操縦安定性、車輌挙動の安定性を確保するためのトラクション制御装置５０Ｂに接続され、シリアル通信ラインを介して互いにデータ交換可能となっている。
【００３８】
尚、上記カウンタ・タイマ群５５は、フリーランカウンタ、カム角センサ信号の入力計数用カウンタなどの各種カウンタ、燃料噴射用タイマ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるための定期割込み用タイマ、クランク角センサ信号の入力間隔計時用タイマ、及び、システム異常監視用のウオッチドッグタイマなどの各種タイマを便宜上総称するものであり、その他、各種のソフトウエアカウンタ・タイマが用いられる場合もある。
【００３９】
また、上記エンジン制御装置５０Ａには、各部に安定化電源を供給する定電圧回路５９、上記Ｉ／Ｏインターフェース５７に接続される駆動回路６０及びＡ／Ｄ変換器６１等の周辺回路が内蔵されており、上記定電圧回路５９が２回路のリレー接点を有する電源リレー６２の第１のリレー接点を介してバッテリ６３に接続されるとともに、このバッテリ６３に、直接、接続され、イグニッションスイッチ６４のＯＮ，ＯＦＦに拘わらず上記バックアップＲＡＭ５４に常時バックアップ用の電源を供給するようになっている。
【００４０】
また、上記バッテリ６３には、上記イグニッションスイッチ６４を介して、上記電源リレー６２、及び、上記トラクション制御装置５０Ｂをリレー接点を介して上記バッテリ６３に接続するリレー６５の各リレーコイルの一端が接続されており、各リレーコイルの他端が接地されている。
【００４１】
さらに、上記バッテリ６３には、燃料ポンプリレー６６のリレー接点を介して燃料ポンプ２９が接続されており、上記燃料ポンプリレー６６は、そのリレーコイルの一端が上記電源リレー６２の第２のリレー接点を介して上記バッテリ６３に接続され、リレーコイルの他端が上記駆動回路６０に接続されている。尚、上記電源リレー６２の第２のリレー接点からは、各アクチュエータへの電源線が延出されている。
【００４２】
上記エンジン制御装置５０ＡのＩ／Ｏインターフェース５７の入力ポートには、アイドルスイッチ３３ｂ、車速センサ４６、クランク角センサ３９、カム角センサ４１が接続されており、さらに、上記Ａ／Ｄ変換器６１を介して、吸入空気量センサ３２、スロットル開度センサ３３ａ、水温センサ３６、Ｏ2センサ３７、及び、絶対圧センサ２２が接続されるとともに、バッテリ電圧ＶBが入力されてモニタされる。
【００４３】
また、上記Ｉ／Ｏインターフェース５７の出力ポートには、イグナイタ２７が接続されると共に、ＩＳＣＶ１６、インジェクタ２５、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３、制御圧切換ソレノイド弁４３、及び、燃料ポンプリレー６６のリレーコイルが上記駆動回路６０を介して接続されている。
【００４４】
一方、上記トラクション制御装置５０Ｂは、上記エンジン制御装置５０Ａと同様、ＣＰＵ７５、ＲＯＭ７６、ＲＡＭ７７、タイマ７８、ＳＣＩ７９、及び、Ｉ／Ｏインターフェース８０がバスライン８１を介して接続されたマイクロコンピュータを中心として構成されており、上記リレー６５のリレー接点を介して上記バッテリ６３に接続される定電圧回路８２から各部に電源が供給され、上記ＳＣＩ７９が上記エンジン制御装置５０ＡのＳＣＩ５６と接続されている。
【００４５】
上記トラクション制御装置５０ＢのＩ／Ｏインターフェース８０の入力ポートには、各車輪の車輪速を検出する各センサ、すなわち、右前輪車輪速センサ８３、左前輪車輪速センサ８４、右後輪車輪速センサ８５、左後輪車輪速センサ８６等が接続されている。尚、上記Ｉ／Ｏインターフェース８０には、その他、例えばブレーキ制御用等の図示しない各種センサ類が入力ポートに接続されるとともに、図示しない各種アクチュエータ類が出力ポートに接続される。
【００４６】
上記エンジン制御装置５０Ａでは、上記ＣＰＵ５１で上記ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムに従って、Ｉ／Ｏインターフェース５７を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、ＲＡＭ５３及びバックアップＲＡＭ５４に格納される各種データ、ＲＯＭ５２に記憶されている固定データ等に基づき、燃料噴射量、点火時期、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に対する駆動信号のデューティ比、ＩＳＣＶ１６に対する駆動信号のデューティ比等を演算し、空燃比学習制御、点火時期制御、過給圧制御、アイドル回転数制御等の各種制御を行う。
【００４７】
また、上記エンジン制御装置５０Ａでは、上記トラクション制御装置５０Ｂにおいて各車輪速センサ８３〜８６からの信号に基づいて算出した車輪のスリップレベルＳＬＥＶを上記トラクション制御装置５０Ｂから読込み、車輪のスリップが大きいと判断されるときには、一部の気筒に対する部分的な燃料カット（部分気筒燃料カット）を実施してエンジン出力を制限するよう制御している。
【００４８】
この燃料カットに際しては、ターボチャージャ１８によって過給される本エンジン１のように、出力の大きいエンジンでは、部分的な燃料カットであっても不快なトルクショックが発生するばかりでなく、空燃比の急激なリーン化によって排気系（特に触媒）の異常過熱を招く虞があるため、車輪のスリップが比較的軽い状態で予めターボチャージャ１８による過給圧を低下させておき、燃料カットによるトルクショックを軽減するとともに排気系の異常過熱を未然に防止するようにしているが、ターボチャージャ１８で発生している過給圧が最大過給圧よりも低い制御状態では、過給圧を低下させようとしてもウエストゲート弁１９が完全に全開とならず、過給圧低下によるエンジン出力の抑制が不十分となる虞がある。
【００４９】
このため、上記エンジン制御装置５０Ａでは、過給圧を低下させる際に、制御圧切換ソレノイド弁４３を正圧タンク４４側に切換えてウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に高い制御圧を供給し、ウエストゲート弁１９を迅速に、且つ、完全に全開にして過給圧が十分に低下するようにしている。すなわち、上記エンジン制御装置５０Ａ及び上記エンジン制御装置５０Ａに接続される各センサ類・アクチュエータ類によって、本発明に係る過給圧低下手段の機能が実現される。
【００５０】
以下、上記エンジン制御装置５０Ａ及び上記トラクション制御装置５０Ｂによる出力制限に係る処理について、図２〜図１０に示すフローチャートに従って説明する。
【００５１】
まず、イグニッションスイッチ６４がＯＮされて電源が供給されると、システムがイニシャライズされ、各フラグ、各カウンタ類が初期化される。そして、図示しないスタータスイッチがＯＮされてエンジンが起動すると、クランクロータ３８の回転に伴いクランク角センサ３９からクランクパルスが出力され、このクランク角センサ３９からのクランクパルス入力毎に、図５に示す気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンがエンジン制御装置５０Ａにおいて実行される。
【００５２】
この気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンは、エンジンの起動後、クランク角センサ３９から所定の数のクランクパルスが入力されると、まず、ステップS101で、今回入力されたクランクパルスがθ1,θ2,θ3のいずれのクランク角に対応する信号かをカム角センサ４１からのカムパルスの入力パターンに基づいて識別し、ステップS102で、クランクパルスとカムパルスの入力パターンから燃料噴射対象気筒を判別する。
【００５３】
すなわち、図１９のタイミングチャートに示すように、例えば、前回クランクパルスが入力してから今回クランクパルスが入力されるまでの間にカムパルス入力が有れば、今回のクランクパルスはθ1クランクパルスであると識別でき、さらに次回入力されるクランクパルスはθ2クランクパルスと識別できる。
【００５４】
また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルス入力がなく前々回と前回とのクランクパルス入力間にカムパルス入力が有ったときには今回のクランクパルスはθ2クランクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルスはθ3クランクパルスと識別できる。また、前回と今回との間、及び前々回と前回とのクランクパルス入力間に、何れもカムパルス入力が無いときには、今回入力されたクランクパルスはθ3クランクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルスはθ1クランクパルスと識別できる。
【００５５】
さらに、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが３個入力（突起４０ｂに対応するθ5カムパルス）したときには、次の圧縮上死点は＃３気筒であり、燃料噴射対象気筒は、その２つ後の＃４気筒となることが判別できる。また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが２個入力（突起４０ｃに対応するθ6カムパルス）したときには、次の圧縮上死点は＃４気筒であり、燃料噴射対象気筒は＃３気筒と判別できる。
【００５６】
また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが１個入力（突起４０ａに対応するθ4カムパルス）し、前の圧縮上死点判別が＃４気筒であったときには、次の圧縮上死点は＃１気筒であり、燃料噴射気筒は＃２気筒と判別できる。同様に、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが１個入力し、前の圧縮上死点判別が＃３気筒であったときには次の圧縮上死点は＃２気筒であり、燃料噴射対象気筒は＃１気筒と判別できる。
【００５７】
本形態の４サイクル４気筒エンジン１では、燃焼行程は＃１→＃３→＃２→＃４の気筒順であり、カムパルス出力後の圧縮上死点となる＃ｉ気筒を＃１気筒とすると、このときの燃料噴射対象気筒＃ｉ(+2)は＃２気筒であり、次の燃料噴射対象気筒は＃４気筒となり、燃料噴射は該当気筒に対して７２０°ＣＡ（エンジン２回転）毎に１回のシーケンシャル噴射が行われる。また、吸気タイミングは、各気筒において吸気バルブが圧縮行程初期に閉弁し、吸気行程の開始直前（例えばＢＴＤＣ５°ＣＡ）に開弁するよう設定されている。従って、当該気筒の吸気バルブが開き始める直前に燃料噴射を完了させるためには、少なくとも２気筒前のクランクパルスに基づいて燃料噴射タイミングを設定する必要がある。
【００５８】
その後、上記ステップS102からステップS103へ進み、前回のクランクパルスが入力されてから今回のクランクパルスが入力された間のパルス入力間隔時間（例えば、θ1クランクパルスとθ2クランクパルスの入力間隔時間）を計時して回転周期ｆを求め、ステップS104で、この回転周期ｆからエンジン回転数ＮEを算出してＲＡＭ５３の所定アドレスにストアし、ルーチンを抜ける。
【００５９】
また、図６に示すフローチャートは、システムイニシャライズ後、エンジン制御装置５０Ａで所定周期毎に実行される燃料噴射量設定ルーチンであり、燃料噴射対象気筒毎に燃料噴射量としての燃料噴射パルス幅Ｔiが設定される。
【００６０】
この燃料噴射量設定ルーチンにおいては、ステップS201で、前述の気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンによって算出されたエンジン回転数ＮEと、吸入空気量センサ３２からの出力信号に基づく吸入空気量Ｑとから、基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Ｔpを算出し（Ｔp←Ｋ×Ｑ／ＮE；Ｋ…インジェクタ特性補正定数）、ステップS202で、ＲＡＭ５３の所定アドレスにストアされている空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを読出す。
【００６１】
次にステップS203へ進み、水温センサ３６による冷却水温、スロットル開度センサ３３ａによるスロットル開度、アイドルスイッチ３３ｂからのアイドル出力などに基づいて、冷却水温補正、加減速補正、全開増量補正、アイドル後増量補正などに係わる各種増量分補正係数ＣＯＥＦを設定し、ステップS204へ進む。
【００６２】
ステップS204では、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔpとに基づいて、吸入空気量センサ等の吸入空気計測系やインジェクタ等の燃料供給系の生産時のばらつきや経時変化による空燃比のずれ等を学習した結果が記憶されるバックアップＲＡＭ５４の空燃比学習マップを参照して学習値ＫLRを検索し、補間計算により空燃比学習補正係数ＫBLRCを設定する。
【００６３】
続くステップS205では、バッテリ６３の端子電圧ＶBに基づいてインジェクタ２５の無効噴射時間を補間する電圧補正係数ＴSを設定し、ステップS206で、ＲＡＭ５３の所定アドレスにストアされる該当気筒の燃料カットフラグＦCUT#iを読出すと、ステップS207で燃料カットフラグＦCUT#iの値を参照して燃料噴射対象気筒に対する燃料カットが指示されているか否かを調べる。
【００６４】
上記燃料カットフラグＦCUT#1は、エンジン過回転時、減速時、車速制限時、エンジン出力制限時等の運転条件下で燃料カットを指示するためのフラグであり、エンジン出力制限時には、トラクション制御装置５０Ｂから読込んだスリップレベル（後述する図７のスリップレベル算出ルーチンで算出される）に応じて、図８の燃料カット判別ルーチンによってセット・クリアされる。従って、上記ステップS207においてＦCUT#i＝０であり、該当気筒に対する燃料カットが指示されていないときには、ステップS208で燃料カット係数ＫFCを１．０にセットして（ＫFC←１．０）ステップS210へ進み、ＦCUT#i＝１で燃料カットが指示されているときには、ステップS209で燃料カット係数ＫFCを０にクリアして（ＫFC←０）ステップS210へ進む。
【００６５】
ステップS210では、上記ステップS201で算出した基本燃料噴射パルス幅Ｔpに、上記ステップS202で読出した空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ及び上記ステップS203で設定した各種増量分補正係数ＣＯＥＦを乗算して空燃比補正するとともに、上記ステップS204で設定した空燃比学習補正係数ＫBLRCを乗算して学習補正し、更に、上記ステップS208あるいは上記ステップS209でセットした燃料カット係数ＫFCを乗算した後、上記ステップS205で設定した電圧補正係数ＴSを加算して電圧補正し、最終的な燃料噴射量（燃料噴射パルス幅）Ｔiを設定する（Ｔi←Ｔp×ＬＡＭＢＤＡ×ＣＯＥＦ×ＫBLRC×ＫFC＋ＴS）。
【００６６】
その後、ステップS211へ進み、噴射開始タイミングＴMSTARTを設定する。図１９に示すように、θ2クランクパルスが入力されてからθ3クランクパルスが入力されるまでの時間をＴθ2・3、θ3クランクパルスから噴射対象気筒の吸気上死点までのクランク角度をθM、θ2,θ3クランクパルス間の角度（例えば、５５°ＣＡ）をθ2・3とすると、本形態では、吸気開始タイミング（例えば、ＢＴＤＣ５°ＣＡ）よりも早く燃料噴射を完了させるため、θ3クランクパルスを基準として各気筒の吸気上死点より設定角度ＴＥＮＤＩＪ（例えば、３０°ＣＡ）前に燃料噴射が終了するよう、噴射開始タイミングＴMSTARTを設定する（ＴMSTART←(Ｔθ2・3／θ2・3)×θM−(Ｔi＋(θ2・3／θ2・3)×ＴＥＮＤＩＪ) ）。
【００６７】
そして、ステップS212で燃料噴射パルス幅Ｔiを該当気筒に対する噴射タイマにセットするととともに、ステップS213で噴射開始タイミングＴMSTARTを該当気筒に対する噴射開始タイミングタイマにセットし、ルーチンを抜ける。
【００６８】
その結果、θ3クランクパルス入力に同期して図９のルーチンが起動され、ステップS301で噴射開始タイミングタイマの計時がスタートして噴射開始タイミングＴMSTARTに達すると、図１０に示すルーチンが割込み起動し、ステップS401で燃料噴射対象気筒の噴射タイマがスタートする。そして、この噴射タイマの計時が終了するまでの間、該当気筒のインジェクタ２５に燃料噴射パルス幅Ｔiに対応する駆動パルス信号が出力され、燃料カット係数ＫFCがＫFC＝１．０のときには、上述の燃料噴射パルス幅演算式による通常通りの燃料噴射パルス幅Ｔiの駆動パルス信号が該当気筒のインジェクタ２５に出力されて該インジェクタ２５を開弁駆動し、燃料噴射パルス幅Ｔiに相応する量の燃料が噴射される（図１９に示すように、該当気筒に対し２回転当たり１回のシーケンシャル噴射）。一方、燃料カット係数ＫFCがＫFC＝０のときには、燃料噴射パルス幅ＴiがＴi＝ＴSとなって実質的にインジェクタ２５の駆動が停止され、燃料カットが実行される。
【００６９】
以上の燃料噴射制御に並行して、エンジン制御装置５０Ａではターボチャージャ１８による過給圧を図２〜図４に示す過給圧制御ルーチンによってフィードバック制御する。
【００７０】
本形態における過給圧制御は、エンジン運転状態に基づいて設定した目標過給圧と、絶対圧センサ２２により検出される吸気管圧力すなわち実過給圧Ｐとを比較し、その比較結果に応じてＰＩ制御（比例積分制御）によりウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に対するデューティ比ＤＵＴＹを演算し、このデューティ比ＤＵＴＹの駆動信号をウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に出力することでウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０を介してウエストゲート弁１９の開度を制御し、過給圧を制御するものである。
【００７１】
以下、過給圧制御ルーチンについて説明する。このルーチンは、システムイニシャライズ後、設定時間毎に実行され、まず、ステップS501で、トラクション制御装置５０ＢからスリップレベルＳＬＥＶを読込み、ステップS502で、このスリップレベルＳＬＥＶが第１の設定値ＬＥＶ1以上か否かを調べる。
【００７２】
上記第１の設定値ＬＥＶ1は、初期の比較的軽いスリップが生じているか否かを判断するための比較基準値であり、上記ステップS502において、ＳＬＥＶ≧ＬＥＶ1のときには、穏やかにエンジン出力を抑制するための過給圧低下制御を実行すべく上記ステップS502からステップS503以降へ進み、ＳＬＥＶ＜ＬＥＶ1のときには過給圧通常制御を実行すべく上記ステップS502からステップS505以降へ進む。
【００７３】
過給圧低下制御では、ステップS503で制御圧切換ソレノイド弁（ＳＯＬ．Ｗ）４３をＯＮにして正圧タンク４４をウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に連通させると、ステップS504へ進んでウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを０（ＤＵＴＹ←０）とし、ステップS535で、このデューティ比ＤＵＴＹをセットしてルーチンを抜ける。
【００７４】
その結果、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１のレゾネータチャンバ１４に連通するポートが完全に閉塞されて正圧タンク４４に蓄圧されている最大過給圧相当の圧力が、直接、ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給され、ウエストゲート弁１９が急速に全開となって過給圧が迅速且つ十分に低下する。
【００７５】
一方、過給圧通常制御のときには、ステップS505で制御圧切換ソレノイド弁４３をＯＦＦにして正圧タンク４４側を閉塞するとともにターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に連通するポートを開き、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１を吸気管６に連通させると、ステップS506へ進んでエンジン回転数ＮEとスロットル開度センサ３３ａからのスロットル開度ＴHVとに基づき基本目標過給圧マップを参照し、基本目標過給圧ＴPTAGTMを設定してステップS507へ進む。
【００７６】
ステップS507では、大気圧ＡＬＴに基づき大気圧補正係数テーブルを補間計算付で参照して、大気圧補正係数ＫALCOMを設定する。ステップS507中に示すように、この大気圧補正係数テーブルには、大気圧が低い程、大きい値の大気圧補正係数ＫALCOMが格納されており、高地走行等の大気圧ＡＬＴが低い状態では、目標過給圧を高めることで、相対的に過給圧の低下を防止するようにしている。
【００７７】
次に、ステップS508へ進み、上記ステップS506で設定した基本目標過給圧ＴPTAGTMを、上記ステップS507で設定した大気圧補正係数ＫALCOMで補正し、目標過給圧ＴPTAGTを設定すると（ＴPTAGT←ＴPTAGTM×ＫALCOM）、ステップS509へ進んで、この目標過給圧ＴPTAGTと絶対圧センサ２２によって検出した吸気管圧力（実過給圧）Ｐとの偏差ΔＰを求め（ΔＰ←ＴPTAGT−Ｐ）、ステップ510で、偏差ΔＰの絶対値｜ΔＰ｜と設定値ＰSとを比較し、実過給圧Ｐが図１６に示す過給圧のＰＩ制御における不感帯の範囲内にあるかを調べる。
【００７８】
その結果、｜ΔＰ｜＜ＰSであり、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTに対する不感帯の範囲内にあるときには、上記ステップS510からステップS511へ進んでＰＩ制御における積分定数ＤIを０とするとともに（ＤI←０）、ステップS512で比例定数ＤPを０とし（ＤP←０）、ステップS530へ進んで前回ルーチン実行時に求めたデューティ比の旧値に今回のルーチンで設定した積分定数ＤI及び比例定数ＤPを加算して新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定して（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹ＋ＤI＋ＤP）ステップS531へ進む。
【００７９】
一方、上記ステップS510において｜ΔＰ｜≧ＰSであり、実過給圧Ｐが不感帯の範囲外のときには、上記ステップS510からステップS513へ進み、実過給圧Ｐと目標過給圧ＴPTAGTとを比較して、目標過給圧ＴPTAGTに対する実過給圧Ｐの大小関係を調べる。
【００８０】
そして、Ｐ＞ＴPTAGTであり、不感帯の範囲外で実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高いときには、上記ステップS513からステップS514へ進み、ステップS514ないしステップS521でデューティ比減の処理を行い実過給圧Ｐを低下させる。このデューティ比減の処理では、ステップS514で、目標過給圧ＴPTAGTに対する実過給圧Ｐの大小関係が反転し、且つ、実過給圧Ｐが不感帯の範囲外へ逸脱した初回を判別するための反転初回判別フラグＦDの値を参照する。この反転初回判別フラグＦDは、Ｐ＞ＴPTAGTでＦD＝０のとき、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高くなった後、初めて不感帯を逸脱したことを示し、デューティ比減の処理によりＦD＝１にセットされる。
【００８１】
従って、上記ステップS514で、ＦD＝０、すなわち、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTより高くなった後、今回初めて不感帯を逸脱したときには（Ｐ≧ＴPTAGT＋Ｐs）、ステップS515へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＰ分テーブルを参照して、図１５の（ａ）に示されるように偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくなる比例定数減分値ＰDOWNを設定すると、ステップS516で、この比例定数減分値ＰDOWNにマイナスの符号を付けてスキップ補正の比例定数ＤPとし（ＤP←−ＰDOWN）、ステップS517で積分定数ＤIを０にした後（ＤI←０）、ステップS521で反転初回判別フラグＦDをセットし（ＦD←１）、前述のステップS530で新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する。
【００８２】
また、上記ステップS514においてＦD＝１であり、既にデューティ比ＤＵＴＹのスキップ補正による減少が行われているときには、上記ステップS514からステップS518へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＩ分テーブルを参照して積分定数減分値ＩDOWNを設定する。この積分定数減算値ＩDOWNは、図１５の（ｂ）に示されるように、前述の比例定数減算値ＰDOWNと同様、偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくなるものの、その増加の度合は、比例定数減算値ＰDOWNより小さく設定されている。
【００８３】
そして、上記ステップS518からステップS519へ進み、上記積分定数減分値ＩDOWNにマイナスの符号を付けて積分定数ＤIとし（ＤI←−ＩDOWN）、ステップS520で比例定数ＤPを０にした後（ＤP←０）、ステップS521で反転初回判別フラグＦDをセットし（ＦD←１）、前述のステップS530で新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する。
【００８４】
一方、上記ステップS513で、Ｐ≦ＴPTAGTであり、不感帯の範囲外で実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも低いときには、上記ステップS513からステップS522へ進み、ステップS522ないしステップS529でデューティ比増の処理を行い実過給圧Ｐを上昇させる。
【００８５】
このデューティ比増の処理では、ステップS522で反転初回判別フラグＦDの値を参照し、ＦD＝１であり、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高い状態から低い状態に移行し、今回初めて不感帯を逸脱したときには（Ｐ≦ＴPTAGT−ＰS）、ステップS523へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＰ分テーブルを参照して、偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくなる比例定数増分値ＰUP（図１５（ａ）参照）を設定すると、ステップS524で、この比例定数増分値ＰUPをスキップ補正の比例定数ＤPとし（ＤP←ＰUP）、ステップS525で積分定数ＤIを０にした後（ＤI←０）、ステップS529で反転初回判別フラグＦDをクリアし（ＦD←０）、前述のステップS530で新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する。
【００８６】
また、上記ステップS522においてＦD＝０であり、既にデューティ比ＤＵＴＹのスキップ補正による増加が行われているときには、上記ステップS522からステップS526へ進み、偏差の絶対値｜ΔＰ｜に基づきＩ分テーブルを参照して積分定数増分値ＩUP（図１５（ｂ）参照）を設定すると、ステップS527へ進み、上記積分定数増分値ＩUPを積分定数ＤIとし（ＤI←ＩUP）、ステップS528で比例定数ＤPを０にした後（ＤP←０）、ステップS529で反転初回判別フラグＦDをクリアし（ＦD←０）、前述のステップS530へ進んで新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する。尚、積分定数増分値ＩUPは、前述の比例定数増分値ＰUPと同様、偏差の絶対値｜ΔＰ｜の増加に応じて段階的に大きくなるものの、その増加の度合は、比例定数増分値ＰUPより小さく設定されている。
【００８７】
次に、ステップS530でデューティ比ＤＵＴＹが設定されると、ステップS531へ進み、設定したデューティ比ＤＵＴＹと下限値ＤＵＴＹMINとを比較し、ＤＵＴＹ≦ＤＵＴＹMINのとき、ステップS532でデューティ比ＤＵＴＹを下限値ＤＵＴＹMINとし（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹMIN）、このデューティ比ＤＵＴＹをステップS535でセットしてルーチンを抜ける。
【００８８】
また、上記ステップS531でＤＵＴＹ＞ＤＵＴＹMINのときには、上記ステップS531からステップS533へ進み、デューティ比ＤＵＴＹを上限値ＤＵＴＹMAXと比較する。そして、ＤＵＴＹ＜ＤＵＴＹMAXのときには、上記ステップS530で設定したデューティ比ＤＵＴＹをステップS535でセットしてルーチンを抜け、ＤＵＴＹ≧ＤＵＴＹMAXのとき、ステップS534でデューティＤＵＴＹを上限値ＤＵＴＹMAXとし（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹMAX）、ステップS535でのデューティ比セットを経てルーチンを抜ける。
【００８９】
すなわち、図１６に示すように、実過給圧Ｐと目標過給圧ＴPTAGTとの大小関係が反転し、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高い状態で不感帯を逸脱すると（Ｐ≧ＴPTAGT＋ＰS）、先ず、デューティ比ＤＵＴＹを比例定数ＤPだけ一度に減少させ、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１を介してウエストゲート弁１９の弁開度を所定量大きくして過給圧を低下させ、その後のルーチン実行時、未だ同様に、実過給圧Ｐが不感帯を逸脱しているときには、ルーチン実行毎すなわち演算周期毎にデューティ比ＤＵＴＹを積分定数ＤIづつ漸次的に減少させることでウエストゲート弁１９の弁開度を少量づつ大きくし、過給圧が目標過給圧ＴPTAGTに収束するよう制御する。
【００９０】
さらに、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも高い状態から低い状態に移行し、実過給圧Ｐが目標過給圧ＴPTAGTよりも低い状態で不感帯を逸脱すると（Ｐ≦ＴPTAGT−ＰS）、先ず、デューティ比ＤＵＴＹをスキップ補正量ＤPだけ一度に増加させ、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１を介してウエストゲート弁１９の弁開度を所定量小さくすることでウエストゲート弁１９による排気リリーフ量を減少させ、過給圧を上昇させる。その後のルーチン実行時、未だ同様に、実過給圧Ｐが不感帯を逸脱しているときには、ルーチン実行毎すなわち演算周期毎にデューティ比ＤＵＴＹを積分補正量ＤIづつ漸次的に増加させ、ウエストゲート弁１９の弁開度を少量づつ更に減少させて過給圧が目標過給圧ＴPTAGTに収束するよう制御する。
【００９１】
以上のエンジン制御装置５０Ａによる燃料噴射制御及び過給圧制御の運転状態下においては、トラクション制御装置５０Ｂで図７のスリップレベル算出ルーチンによって算出されたスリップレベルＳＬＥＶに応じて前述の過給圧低下制御が実行されるばかりでなく、さらに、エンジン制御装置５０Ａにおいて、図８の燃料カット判別ルーチンにより、各気筒に対する燃料カットを指示するフラグがスリップレベルＳＬＥＶに応じてセット或いはクリアされる。
【００９２】
先に、トラクション制御装置５０Ｂにおいて設定時間毎に実行される図７のスリップレベル算出ルーチンについて説明する。
【００９３】
このスリップレベル算出ルーチンでは、ステップS601で前後左右の各車輪に取付けられた各車輪速センサ８３〜８６からの信号に基づく各車輪速Ｎ1,Ｎ2,Ｎ3,Ｎ4を読込むと、ステップS602で各車輪速Ｎ1〜Ｎ4中から最大車輪速Ｎmaxを検出し、ステップS603で各車輪速Ｎ1〜Ｎ4を平均処理して平均車輪速ＮAVEを算出する。
【００９４】
次に、ステップS604へ進み、上記ステップS603で算出した平均車輪速ＮAVEに基づいて車体速度Ｖを算出すると、ステップS605で、最大車輪速Ｎmaxと車体速度Ｖとの速度差をパラメータとする関数ｆによりスリップレベルＳＬＥＶを求め（ＳＬＥＶ←ｆ(Ｎmax−Ｖ)）、ステップS606でスリップレベルＳＬＥＶをセットしてルーチンを抜ける。
【００９５】
上記スリップレベルＳＬＥＶは、最大車輪速Ｎmaxと車体速度Ｖとの速度差が大きい程、その値が大きくなる。すなわち、図１７に示すように、アクセル開度を急激に大きくしたとき、最大車輪速が大きく上昇するにも拘らず、車体速度が徐々に上昇するときには、上記スリップレベルＳＬＥＶが大きくなり、激しいスリップが生じていることがわかる。
【００９６】
一方、エンジン制御装置５０Ａにおいて設定時間毎に実行される図８の燃料カット判別ルーチンでは、ステップS701で、上述のスリップレベル算出ルーチンによって算出されたスリップレベルＳＬＥＶをトラクション制御装置５０Ｂから読込み、ステップS702で、スリップレベルＳＬＥＶが第２の設定値ＬＥＶ2以上か否かを調べる。
【００９７】
上記第２の設定値ＬＥＶ2は、前述の過給圧制御ルーチンにおいて過給圧低下制御と過給圧通常制御との切換えを判断する第１の設定値ＬＥＶ1よりも高いレベルの値であり、上記ステップS702でＳＬＥＶ＜ＬＥＶ2のときには、ステップS703へ進んで＃１〜＃４気筒の燃料カットフラグＦCUT#1〜ＦCUT#4をクリアして（ＦCUT#1←０、ＦCUT#2←０、ＦCUT#3←０、ＦCUT#4←０）ルーチンを抜け、ＳＬＥＶ≧ＬＥＶ2のとき、部分気筒燃料カットを実行すべく、上記ステップS702からステップS704へ進む。
【００９８】
上記部分気筒燃料カットは、エンジン出力を段階的に低下させるための部分的な燃料カットであり、本形態においては、部分気筒燃料カットは、＃３，＃４気筒に対して実行される。従って、ステップS704では、＃３，＃４気筒に対する燃料カットフラグＦCUT#3,ＦCUT#4をセットし（ＦCUT#3←１、ＦCUT#4←１）、ルーチンを抜ける。
【００９９】
すなわち、図１８に示すように、スリップレベルＳＬＥＶが第１の設定値ＬＥＶ1を越えると、ターボチャージャ１８による過給圧を低下させて出力抑制制御を行い、この過給圧低下による穏やかなエンジン出力抑制ではスリップが収まらず、さらに、スリップレベルＳＬＥＶが第２の設定値ＬＥＶ2を越えるときには、＃３，＃４気筒に対する燃料カットを行い、更にエンジン出力を抑制する。
【０１００】
以上により、ターボチャージャ１８の過給圧が最大過給圧より低い制御状態下で車輪のスリップが発生した場合においても、従来のようにウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給する制御圧が低いためウエストゲート弁１９を完全に全開にできないということがなくなり、正圧タンク４４からの最大過給圧に相当する制御圧をウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給することで、ウエストゲート弁１９を応答性良く全開にして排気ガスを速やかにリリーフし、過給圧を十分に低下させることができる。
【０１０１】
図２０は本発明の実施の第２形態に係り、エンジン制御系の概略構成図である。
【０１０２】
本形態は、上述の第１形態に対し、正圧タンク４４に代えて加圧ポンプ９０を圧力源として採用するものであり、これに伴い、正圧タンク４４からターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６に延出する通路及びチェックバルブ４５を廃止し、図２０に示すように、ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流側の吸気管６側と上記加圧ポンプ９０の吐出口側とが制御圧切換ソレノイド弁４３によって切換えられ、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁２１に連通するようになっている。
【０１０３】
上記加圧ポンプ９０は、エンジン駆動式あるいは電動式のポンプを採用し、その吐出圧をターボチャージャ１８の最大過給圧と同程度の圧力とすることで、前述の第１形態と同様の作用効果が得られるが、正圧タンク４４に比較し、最大過給圧相当の圧力に達する時間を短縮することができ、より制御性を向上することができる。さらに、各部の耐久性を考慮して上記加圧ポンプ９０の吐出圧を可能な限り高い圧力に設定することにより、過給圧低下の際の応答性を一層高めることができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、車輪のスリップレベルが設定値以上のとき、制御圧切換ソレノイド弁を介してウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁を圧力源に連通させると共に、ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁の吸気通路に連通するポートを閉塞させることにより、過給機で発生する最大過給圧と同等以上の圧力を圧力源からウエストゲート弁作動用アクチュエータの圧力室に供給してウエストゲート弁を迅速に開弁させ、過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を強制的に低下させるため、過給機で発生している圧力が最大過給圧より低い制御状態下で車輪のスリップが発生した場合においても、最大過給圧に相当する制御圧をウエストゲート弁作動用アクチュエータの圧力室に供給することで、過給機の発生圧力を効果的且つ応答性良く低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成図
【図２】本発明の実施の第１形態に係り、過給圧制御ルーチンのフローチャート（その１）
【図３】同上、過給圧制御ルーチンのフローチャート（その２）
【図４】同上、過給圧制御ルーチンのフローチャート（その３）
【図５】同上、気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンのフローチャート
【図６】同上、燃料噴射量設定ルーチンのフローチャート
【図７】同上、スリップレベル算出ルーチンのフローチャート
【図８】同上、燃料カット判別ルーチンのフローチャート
【図９】同上、θ3クランクパルス入力同期ルーチンのフローチャート
【図１０】同上、ＴMSTART割込みルーチンのフローチャート
【図１１】同上、エンジン制御系の概略構成図
【図１２】同上、クランクロータとクランク角センサの正面図
【図１３】同上、カムロータとカム角センサの正面図
【図１４】同上、電子制御系の回路構成図
【図１５】同上、Ｐ分テーブル及びＩ分テーブルの説明図
【図１６】同上、過給圧制御状態の説明図
【図１７】同上、アクセル開度と車輪速との関係を示す説明図
【図１８】同上、スリップレベルと出力抑制制御との関係を示す説明図
【図１９】同上、燃料カットに係るタイミングチャート
【図２０】本発明の実施の第２形態に係り、エンジン制御系の概略構成図
【符号の説明】
１…過給機付エンジン
１８…ターボチャージャ（過給機）
１９…ウエストゲート弁
２０…ウエストゲート弁作動用アクチュエータ
２１…ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁
４３…制御圧切換ソレノイド弁
４４…正圧タンク（圧力源）
４５…チェックバルブ（逆止弁）
５０Ａ…エンジン制御装置（過給圧低下手段）
９０…加圧ポンプ
Claims (3)
- 過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を低下させ、出力を制限する過給機付エンジンの出力制限装置において、
上記過給機のタービンハウジング流入口側の排気ガスバイパス量を調整するウエストゲート弁と、
上記過給機で発生する最大過給圧と同等以上の圧力を供給可能な圧力源と、
圧力室を有し、該圧力室に供給される制御圧に応じて上記ウエストゲート弁の開度を調整するウエストゲート弁作動用アクチュエータと、
吸気通路に連通するポートと上記圧力室に連通するポートと制御圧切換ソレノイド弁を介して上記圧力源と上記過給機のコンプレッサ下流側の吸気通路とに選択的に連通するポートとを有するウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁と、
車輪のスリップレベルが設定値以上のとき、上記制御圧切換ソレノイド弁によって上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁を上記圧力源に連通させると共に、上記ウエストゲート弁制御デューティソレノイド弁の上記吸気通路に連通するポートを閉塞させて上記圧力源からの圧力を上記圧力室に供給し、上記過給機の駆動圧力をバイパスさせてエンジンへの過給圧を強制的に低下させる過給圧低下手段とを備えたことを特徴とする過給機付エンジンの出力制限装置。 - 上記圧力源は、上記過給機からの過給圧を逆止弁を介して蓄圧する圧力タンクであることを特徴とする請求項１記載の過給機付エンジンの出力制限装置。
- 上記圧力源は、加圧ポンプであることを特徴とする請求項１記載の過給機付エンジンの出力制限装置。
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