JPH03206343A - 内燃機関の出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、一対の電磁弁を介して作動するアクチュエー
タにより、アクセルペダルの操作とは関係無く吸気通路
を絞って機関の出力を制限し得る内燃機関の出力制御装
置に関し、特に機関の出力の制限中における安全性を考
慮したものである。

く従来の技術〉 一般に、車両の走行中に路面の状況が急激に変化したり
、雪路や凍結路等の滑りやすい路面を車両が走行する場
合、駆動輪が空転しないように運転者がアクセルペダル
の踏み込み量を調整し、機関の出力を微妙に制御するこ
とは、熟練者ならずども非常に難しいものである。同様
に、旋回路に対する車両の走行速度が高すぎる場合、車
輪が横滑りを起こして危険な状態となるが、このような
場合に機関の出力を適正に下げて旋回路に対応した旋回
半径で車両を安全に走行させるためには、特に旋回路の
出口が確認できないような場合、或いは旋回路の曲率半
径が次第に小さくなっているような場合、高度な運転技
術が要求される。

このようなことから、運転者によるアクセルペダルの踏
み込み量とは関係無く、車輪の空転状態を検出して強制
的に機関の出力を低下させる出力制御装置が考えられ、
運転者が必要に応じてこの出力制御装置を利用した走行
と、アクセルペダルの踏み込み量に対応して機関の出力
を制御する通常の走行とを選択できるようにしたものが
発表されている。

機関の出力を低下させる手段としては、点火時期を遅ら
せたり吸入空気量や燃料供給量を少なくしたり、或いは
燃料供給を中止したりすることが一般的であるが、特殊
なものとしては機関の圧縮比を下げるようにしたものも
知られている。

なお、この出力制御装置を用いると、自動変速機におけ
る変速中のショック等を低減させること等も可能である
。

ところで、本発明者らは一対の電磁弁を用いて作動する
アクチュエータにより、機関に対する吸入空気量を制御
する内燃機関の出力制御装置を既に提案している。この
出力制．御装置は、圧力流体供給用の電磁弁の開度と圧
力流体排出用の電磁弁の開度とを調整することにより、
アクチュエータに対する圧力流体の供給量を変化させ、
これによって、吸気管の吸気通路内を流れる空気の量を
運転者によるアクセルペダルの踏み込み量とは関係無く
制御し、車輪に滑りが発生しないように機関の出力を低
減させている。

〈発明が解決しようとする課題〉 一対の電磁弁とアクチュエータとを用いてアクセルペダ
ルの操作とは関係無く吸気通路を絞り、機関の出力を制
御するようにした内燃機関の出力制御装置を使用した場
合、機関の出力の制限中に電磁弁とこの電磁弁の作動を
制御する制御装置とを接続する配線や或いは電磁弁のソ
レノイド自体に断線又は短絡等が発生すると、機関の出
力制御を正しく行うことができなくなる。かかる不具合
は、電磁弁やアクチュエータ及びこれらを接続する配管
類にシール不良等の漏れがあった場合や、圧力流体の圧
力異常があった場合にも同様に発生する。

このように、何らかの原因で出力制御装置の異常が検出
された場合には、吸気管の吸気通路内を流れる吸入空気
量が運転者によるアクセルペダルの踏み込み量と対応す
るように、一対の電磁弁を介してアクチュエータを作動
させ、取り合えず車両を運転者の意志通りに走行させる
ようにすることが一般的には望ましい。

ところが、機関の出力制限状態を直ちに解除しようとし
ても、電磁弁が作動しない場合にはこの出力制限状態を
解除することが不可能である。又、電磁弁が作動して出
力制限状態を解除することができたとしても、この時の
機関の吸入空気量の変化状態を表す第６図に示すように
、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量と対応する
量まで吸入空気量が急激に増大する結果、機関の出力が
急上昇してショックが発生し、乗り心地の悪化を招く虞
があった。

く課題を解決するための手段〉 第一番目の本発明による内燃機関の出力制御装置は、運
転者の操作による機関の吸入空気量の調整とは独立に吸
入空気量を低減させ得るアクチュエータと、前記機関の
吸入空気量が低減するように前記アクチュエータに対す
る圧力流体の給排を切り換える第一の電磁弁と、前記機
関の吸入空気量が前記運転者の操作に対応するように前
記アクチュエータに対する前記圧力流体の給排を切り換
える第二の電磁弁と、これら第一の電磁弁及び第二の電
磁弁の作動を制御する電子制御ユニットとを具えた内燃
機関の出力制御装置において、この出力制御装置の異常
を検出する異常検出手段が設けられ、前記電子制御ユニ
ットは前記機関の出力の制限中にこの異常検出手段によ
り出力制御装置の異常が検出された場合、前記機関の吸
入空気量が前記運転者の操作に対応するように前記第二
の電磁弁の作動を制御する一方、前記機関の一部の気筒
に対する燃料の供給を停止するか点火時期を遅らせるか
或いは前記機関の一部の気筒に対する燃料の供給を停止
すると共に点火時期を遅らせて前記機関の出力を制限す
るように構成されていることを特徴とするものである。

又、第二番目の本発明による内燃機関の出力制御装置は
、運転者の操作による機関の吸入空気量の調整とは独立
に吸入空気量を低減させ得るアクチュエータと、前記機
関の吸入空気量が低減するように前記アクチュエータに
対する圧力流体の給排を切り換える第一の電磁弁と、前
記機関の吸入空気量が前記運転者の操作に対応するよう
に前記アクチュエータに対する前記圧力流体の給排を切
り換える第二の電磁弁と、これら第一の電磁弁及び第二
の電磁弁の作動を制御する電子制御ユニットとを具えた
自動変速機付内燃機関の出力制御装置において、この出
力制御装置の異常を検出する異常検出手段が設けられ、
前記電子制御ユニットは前記機関の出力の制限中にこの
異常検出手段により出力制御装置の異常が検出された場
合、前記機関の吸入空気量が前記運転者の操作に対応す
るように前記第二の電磁弁の作動を制御する一方、自動
変速機の変速段を高速段側に設定するように構成されて
いることを特徴とするものである。

更に、第三番目の本発明による内燃機関の出力制御装置
は、運転者の操作による機関の吸入空気量の調整とは独
立に吸入空気量を低減させ得るアクチュエータと、前記
機関の吸入空気量が低減するように前記アクチュエータ
に対する圧力流体の給排を切り換える第一の電磁弁と、
前記機関の吸入空気量が前記運転者の操作に対応するよ
うに前記アクチュエータに対する前記圧力流体の給排を
切り換える第二の電磁弁と、これら第一の電磁弁及び第
二の電磁弁の作動を制御する電子制御ユニットとを具え
た可変吸気装置付内燃機関の出力制御装置において、こ
の出力制御装置の異常を検出する異常検出手段が設けら
れ、前記電子制御ユニットは前記機関の出力の制限中に
この異常検出手段により出力制御装置の異常が検出され
た場合、前記機関の吸入空気量が前記運転者の操作に対
応するように前記第二の電磁弁の作動を制御する一方、
可変吸気装置による吸気の体積効率を低効率側に設定す
るように構成されていることを特徴とするものである。

く作用〉 第二の電磁弁により圧力流体がアクチュエータに供給さ
れない状態では、機関の吸入空気量が運転者の操作に対
応して調整されることとなり、車両は出力制御を行って
いない通常の走行状態となる。

逆に、第一の電磁弁により圧力流体がアクチュエー夕に
供給される状態では、機関の吸入空気量が運転者の操作
とは関係無く減少し、機関の出力が強制的に抑えられる
。

一方、この機関の出力制御中に何らかの原因で出力制御
装置の異常が異常検出手段により検出された場合、第一
の発明では電子制御ユニットによって機関の吸入空気量
が運転者の操作に対応する量まで増大するように第二の
電磁弁の作動が制御され、更に機関の一部の気箭に対す
る燃料の供給を停止するか点火時期を遅らせるか或いは
前記機関の一部の気箭に対する燃料の供給を停止すると
共に点火時期を遅らせることにより、機関の出力が制限
される。

又、機関の出力制御中に何らかの原因で出力制御装置の
異常が異常検出手段により検出された場合、第二の発明
では、電子制御ユニットによって機関の吸入空気量が運
転者の操作に対応する量まで増大するように第二の電磁
弁の作動が制御され、更に自動変速機の変速段を高速側
に設定することにより、駆動輪の駆動力を低下させる。

更に、第三の発明では機関の出力制御中に何らかの原因
で出力制御装置の異常が異常検出手段により検出された
場合、電子制御ユニットによって機関の吸入空気量が運
転者の操作に対応する量まで増大するように第二の電磁
弁の作動が制御され、更に可変吸気装置による吸気の体
積効率を低効率側に設定することにより、機関の出力が
制限される。

く実施例〉 本発明による内燃機関の出力制御装置を油圧式自動変速
機と可変吸気装置とを有する前輪駆動形式の車両のスリ
ップ制御に応用したー実施例の概略構造を表す第１図に
示すように、機関１１の出力軸１２には油圧式自動変速
機１３の入力軸ｌ４が接続している。この油圧式自動変
速機１３は、運転者による図示しないセレクトレバーの
選択位置と車両の運転状態とに応じて機関１１の運転状
態を制御する電子制御ユニット１５（以下、これをＥＣ
Ｕと呼称する）からの指令に基づき、油圧制御装置１６
を介して所定の変速段を自動的に選択するようになって
いる。この油圧式自動変速機１３の具体的な構成や作用
等については、例えば特開昭５８−５４２７０号公報や
特開昭６１−３１７４９号公報等で既に周知の通りであ
り、油圧制御装置１６内には油圧式自動変速機１３の一
部をを構或する複数の摩擦係合要素の保合操作と開放操
作とを行うための図示しない電磁弁が組み込まれ、これ
ら電磁弁の作動をＥＣＵ１６により選択的にデューティ
制御することによって、所定の変速段を滑らかに達成す
るものである。

なお、本発明では車両のスリップ制御とこの油圧式自動
変速機Ｉ３の変速段の選択動作とを関連付けて制御する
ことが可能である。

又、上述した油圧式自動変速機ｌ３の代わりに他の既知
の自動変速機を採用することも当然可能である。

前記機関１１の燃焼室１７には吸気弁１８を介して吸気
管ｌ９の基端部が連結され、同様に、排気管２０の先端
部が排気弁２１を介してこの燃焼室ｌ７に連結されてい
る。前記吸気管Ｉ９の先端部には、エアクリーナエレメ
ント２２を収納したエアクリーナ２３が取り付けられ、
更に、この吸気管１９の基端側には機関１１の回転数に
応して吸気管１９の通路断面積を切り換えるための可変
吸気装置２４が介装されている。

この可変吸気装置２４は、通路断面積の大きな主吸気通
路２５と、この主吸気通路２５を開閉し得る主開閉弁２
６と、この主開閉弁２６を開閉させるステッピングモー
夕等の弁駆動用アクチュエータ２７と、主吸気通路２５
と並列に設けられた通路断面積の小さな副吸気通路２８
とを有する。そして、弁駆動用アクチュエータ２７には
前記ＥＣＵ１５が接続し、このＥＣＵ　１　５からの指
令に基づいて弁駆動用アクチュエータ２７に対する通電
のオン，才フが制御されるようになっている。

例えば、機関１１の回転数を検出する図示しない機関回
転数センサ（クランク角センサ）からの検出信号に基づ
き、機関１ｌの運転状態が予め設定された設定回転数を
境としてこれよりも低回転領域にあるとＥＣＵＩ５が判
断すると、ＥＣＵ　１　５は主開閉弁２６の開度が小さ
くなるように弁駆動用アクチュエータ２７を作動して通
路断面積を狭め、吸気が主として副吸気通路２８を通る
ようにして吸気の流速を上げ、燃焼室工７に流入する吸
気の体積効率を高める。一方、前記機関回転数センサか
らの検出信号に基づき、機関１１が前記設定回転数を境
としてこれよりも高回転領域にあるとＥＣＵ１５が判断
すると、ＥＣＵ１５は主開閉弁２６の開度が大きくなる
ように弁駆動用アクチュエータ２７を作動して通路断面
積を増大させ、吸気が主吸気通路２５をも通るようにし
て吸気の流量を上げ、燃焼室１７に流入する吸気の体積
効率を高める。

そして、後述するように、本実施例では車両のスリップ
制御とこの可変吸気装置２４による二つの吸気通路２５
．２８の変更操作とを関連付けて制御している。

なお、本実施例では通路断面積の異なる二本の吸気通路
２５．２８を有する可変吸気装置２４について説明した
が、通路長の異なる複数本の吸気通路を有する可変吸気
装置等の他の周知の可変吸気装置を採用することも当秩
石丁船−ｒ−飄　ス 前記可変吸気装置２４よりも上流側の吸気管１９の途中
には、この吸気管１９によって形成される吸気通路２９
の開度を変化させ、燃焼室１７内に供給される吸入空気
量を調整するスロットル弁３０を組み込んだスロットル
ボディ３ｌが介装されている。第１図及び鰐状をなすこ
のスロットルボディ３１の部分の拡大断面構造を表す第
２図に示すように、スロットルボディ３１にはスロット
ル弁３０を一体に固定したスロットル軸３２の両端部が
回動自在に支持されている。吸気通路２９外に突出する
このスロットル軸３２の一端部には、アクセルレバー３
３とスロットルレバー３４とが同軸状をなして嵌合され
ている。

前記スロットル軸３２とアクセルレバー３３の筒部３５
との間には、ブシュ３６及びスベーサ３７が介装され、
これによってアクセルレバー３３はスロットル軸３２に
対して回転自在となっている。更に、スロットル軸３２
の一ＰＡ　／［１１１　ｔ＝　ＴＩＩ７　ハ＃　＋十？
−　１１ｍ全　２　只　Ｂ　ｒＦ＋　．．，　　ｋ　　
ｆｌ　　Ｑにより、スロットル軸３２からアクセルレバ
ー３３が抜け外れるのを未然に防止している。

又、このアクセルレバー３３には運転者によって操作さ
れるアクセルベダル４０がケーブル４１を介して接続し
ており、アクセルベダル４０の踏み込み量に応じてアク
セルレバー３３がスロットル軸３２に対して一動するよ
うになっている。

一方、前記スロットルレバー３４はスロットル軸３２と
一体に固定されており、従ってこのスロットルレバー３
４を操作することにより、スロットル弁３０がスロット
ル軸３２と共に回動する。又、このスロットルレバー３
４の一部には、アクセルレバー３３の一部に形成した爪
部４２に係止し得るストッパ４３が形成されており、こ
れら爪部４２とストッパ４３とは、スロットル弁３０が
開く方向にスロットルレバー３３を回動させるか、或い
はスロットル弁３０が閉まる方向にアクセルレバー３３
を回動させた場合に相互に係止するような位置関係に設
定されている。

前記スロットルボディ３１とスロットルレバー３４との
間には、スロットルレバー３４のストッパ４３をアクセ
ルレバー３３の爪部４２に押し付けてスロットル弁３０
を開く方向に付勢するねじりコイルばね４４が、スロッ
トル軸３２に嵌合された筒状をなす一対のばね受け４５
を介し、このスロットル軸３２と同軸状をなして装着さ
れている。又、スロットルボディ３ｌから突出するスト
ッパピン４６とアクセルレバー３３との間にも、アクセ
ルレバー３３の爪部４２をスロットルレバー３４のスト
ッパ４３に押し付けてスロットル弁３０を閉じる方向に
付勢し、アクセルベダル４０に対してディテント感を付
与するためのねじりコイルばね４７がカラー４８を介し
てアクセルレバー３３の筒部３５にスロットル軸３２と
同軸状をなして装着されている。

前記スロットルレバー３４の先端部には、基端をアクチ
ュエータ４９のダイヤフラム５０に固定した制御棒５ｌ
の先端部が連結されている。このアクチュエータ４９内
に形成された圧力室５２には、前記ねじりコイルばね４
４と共にスロットルレバー３４のストッパ４３をアクセ
ルレバー３３の爪部４２に押し付けてスロットル弁３０
を開く方向に付勢する圧縮コイルばね５３が組み込まれ
ている。そして、これら二つのばね４４，５３のばね力
の和よりも、前記ねじりコイルばね４７のばね力のほう
が大きく設定され、これによりアクセルペダル４０を踏
み込むか、或いは圧力室５２内の圧力を前記二つのばね
４４．５３のばね力の和よりも大きな負圧にしない限り
、スロットル弁３０は開かないようになっている。

前記スロットルボディ３１の下流側に連結されて吸気通
路２９の一部を形成するサージタンク５４には、接続配
管５５を介してバキュームタンク５６が連通しており、
このバキュームタンク５６と接続配管５５との間には、
バキュームタンク５６からサージタンク５４への空気の
移動のみ許容する逆止め弁５７が介装されている。これ
により、バキュームタンク５６内の圧力はサージタンク
５４内の最低圧力とほぼ等しい負圧に設定される。

これらバキュームタンク５６内と前記アクチュエータ４
９の圧力室５２とは、配管５８を介して連通状態となっ
ており、この配管５８の途中には非通電時閉塞型の電磁
弁５９が設けられている。つまり、この電磁弁５９には
配管５８を塞ぐようにプランジャ６０を弁座６ｌに付勢
するばね６２が組み込まれており、本発明ではバキュー
ムタンク５６に連通する配管５８の低圧側を電磁弁５９
の弁座６１に接続すると共に高圧側をアクチュエータ４
９の圧力室５２に接続し、ばね６２によるばね力に加え
て電磁弁５９を境とする配管５８の両側の圧力差を利用
し、プランジャ６０と弁座６１とのシール性を確保して
いる。

又、電磁弁５９とアクチュエータ４９との間の配管５８
には、スロットル弁３０よりも上流側の吸気通路２９に
連通ずる配管６３が接続している。そして、この配管６
３の途中には非通電時開放型の電磁弁６４が設けられて
いる。つまり、この電磁弁６４には配管６３を開放する
ようにプランジャ６５を付勢するばね６６が組み込まれ
ており、本実施例ではアクチュエータ４９の圧力室５２
側に連通ずる配管６３の低圧側を電磁弁６４の弁座６７
に接続すると共に高圧側を吸気通路２９側に接続し、配
管６３を塞ぐ際にはこの時の電磁力に加えて電磁弁６４
を境とする配管６３の両側の圧力差を利用し、プランジ
ャ６５と弁座６７とのシール性を確保している。又、配
管６３を吸気通路２９内に連通させ、塵埃を含む外気に
対しエアクリーナエレメント２２により遮断したので、
配管６３や電磁弁６４内の目詰まりを起こす虞がない。

なお、本実施例ではアクチュエータ４９を作動させる圧
力流体として吸気負圧を利用したが、機関１１に連動す
る図示しない油ポンプからの圧油等を用いてアクチュエ
ータ４９を作動させることも当然可能である。

前記アクチュエータ４９と電磁弁５９との間の配管５８
の途中には、アクチュエータ４９内の圧力を検出するた
めの圧カセンサ６８が介装されており、同様に、バキュ
ームタンク５６と電磁弁５９との間の配管５８の途中に
は、バキュームタンク４７内の圧力を検出するための圧
カセンサ６９が設けられている。

そして、これら圧カセンサ６８，６９は前記ＥＣＵ　１
　５に接続し、アクチュエータ４９内の圧力及びバキュ
ームタンク５６内の圧力にそれぞれ対応する検出信号が
ＥＣＵ１５＋こ出力されるようになっている。この場合
、前記圧カセンサ６８を配管５８と電磁弁６４との間の
配管６３の途中に設けても何ら問題はない。

前記二つの電磁弁５９．６４には、前記ＥＣＴＩＪ１５
がそれぞれ接続し、このＥＣＵ１５からの指令に基づい
て電磁弁５９．６４に対する通電のオン，オフがデュー
テイ制御されるようになっている。例えば、電磁弁５９
，６４のデューティ率が０９６の場合、アクチュエータ
４９の圧力室５２がスロットル弁３０よりも上流側の吸
気通路２９内の圧力とほぼ等しい大気圧となり、スロッ
トル弁３０の開度はアクセルベダル４０の踏み込み量に
一対一で対応する。逆に、電磁弁５９．６４のデューテ
ィ率が１００９６の場合、アクチュエータ４９の圧力室
５２がバキュームタンク５６内の圧力とほぼ等しい負圧
となり、制御棒５１が第１図中、左斜め上方に引き上げ
られる結果、スロットル弁３０はアクセルベダル４０の
踏み込み量に関係なく閉じられる。

このようにして、電磁弁５９．６４のデューティ率を調
整することにより、アクセルベダル４０の踏み込み量に
関係なくスロ・，トル弁３０の開度を変化させ、機関１
１の出力を調本実施例では、アクチュエータ４９の圧力
室５２を負圧にしてアクセルペダル４０の踏み込み量に
関係無くスロットル弁３０が閉じるように制御する電磁
弁５９を非通電時閉塞型のものにする一方、アクチュエ
ータ４９の圧力室５３を大気圧にしてアクセルペダル４
０の踏み込み量とスロットル弁３０の開度とが対応する
ように制御する電磁弁６４を非通電時開放型のものにし
たことにより、これら電磁弁５９．６４が断線故障した
場合でも、出力制御を行わない通常の状態で車両を走行
させることができる。

又、本実施例ではスロットル弁３０の開度をアクセルペ
ダル４０とアクチュエータ４９とで同時に制御するよう
にしたが、吸気通路２９内に二つのスロットル弁を直列
に配列し、一方のスロットル弁をアクセルペダル４０に
のみ接続すると共に他方のスロットル弁をアクチュエー
タ４９にのみ接続し、これら二つハ　−ｔ　　−　　　
　　Ｌ　　＋ｌ　　−ｈ＋　　亡一　！　　ｈ　　２冫
ｈ＜市　プ丁　Ｉ一　生■負引１ト　ス　ーとも可能で
ある。

一方、前記吸気管ｌ９の下流端側には、機関ｌ１の燃焼
室ｌ７内へ図示しない燃料を吹き込む燃料噴射装置の燃
料噴射ノズル７０が機関１１の各気筒（本実施例では、
四気筒の内燃機関を想定している）に対応してそれぞれ
設けられ、ＥＣＵ　１　５によりデューティ制御される
電磁弁７ｌを介して燃料が燃料噴射ノズル７０に供給さ
れる。つまり、電磁弁７ｌの開弁時間を制御することで
、燃焼室１７に対する燃料の供給量が調整され、所定の
空燃比となって燃焼室１７内で点火プラグ７２により点
火されるようになっている。

前記ＥＣＵ１５には、運転者により選択された図示しな
いセレクトレバーの位置を検出するための図示しないイ
ンヒビタスイッチと、スロットルポディ３ｌに取り付け
られてスロットルレバー３４の開度を検出するスロット
ル開度センサ７３とが接続し、これらインヒビタスイッ
チ及びスロットル開度センサ７３からの出力信号がそれ
ぞれ送られてくるようになっている。又、車両のスリッ
プ状態を検出するトルクコントロールユニット（以下、
これをＴＣＬと呼称する）７４には、前記スロットル開
度センサ７３と共にスロットルボデイ３１に取り付けら
れてアクセルレバー３３の開度を検出するアクセル開度
センサ７５と、機関１１に接続された図示しない前輪の
回転速度を検出する前輪回転センサ７６と、図示しない
後輪の回転速度を検出する後輪回転センサ７７とが接続
し、これらセンサ７５〜７７からの出力信号がそれぞれ
送られてくるようになっている。

ＥＣＵ１５とＴＣＬ７４とは、通信ケーブル７８を介し
て結ばれており、ＥＣＵ１５からは機関１１の運転状態
や出力制御に関与する構成部材のフェイル情報の他に、
機関回転数や吸入空気量等の情報がＴＣＬ７４に送られ
る。逆に、ＴＣＬ７４からはこのＴＣＬ７４に接続する
各種センサ７５〜７７のフエイル情報がＥＣＵ１５に送
られる。これらフエイル情報に基づいて出力制御装置が
フェイルと判断された場合には、車両の図示しない計器
盤に組付けられたフェイル表示ランブ８０がＥＣＵ１５
からの指令に基づいて点灯するようになっている。

本実施例における出力制御装置の異常を判定する具体的
手段としては、圧カセンサ６８から得たバキュームタン
ク５６内の圧力を予め設定した基準値と比較し、このバ
キュームタンク５６内の圧力が基準値よりも高い場合に
は、アクチュエータ４９の制御棒５１を作動させるため
に必要な負圧となっていないので、ＥＣＵｌ５はフエイ
ルと判断する。又、電磁弁５９．６４を作動させる前と
後において、圧カセンサ６９から得られるアクチュエー
タ４９の圧力室５２内の圧力の変化量や、或いはスロッ
トル開度センサ７３から得られるスロットル弁３０の変
化量が予め設定した箒準値士ｈｆ，ｚｌ＼よか思全一　
シール漏れや配管類の破損、或いはアクチュエータ４９
や電磁弁４９．６４の故障等が原因と考えられるので、
ＥＣＵ　１　５はフェイルと判断する。この他、電磁弁
５９．６４のソレノイドコイル８ｌ，８２に対する電気
配線系の断線や短絡等を検出することによっても出力制
御装置の異常を判定することが可能である。

このような電気配線系の断線や短絡等を検出するための
電気回路の一例を表す第３図に示すように、図中、一点
鎖線で囲んだフエイルセーフ回路はトランジスタ８３．
８４と、断線検出抵抗８５．８６と、断線判定部８７と
、前記フェイル表示ランブ８０を駆動するトランジスタ
８８等を有している。

蓄電池８９から給電される電磁弁５９のソレノイドコイ
ル８１は、トランジスタ８３及び断線検出抵抗８５を介
して接地されており、ＥＣＵ１５から駆動指令ＤＩが出
力されてトランジスタ８３が導通状態になると、ソレノ
イドコイル８１に電流が流れるようになっている。同様
に、蓄電池８９から給電される電磁弁６４のソレノイド
コイル８２は、トラジジスタ８４及び断線検出抵抗８６
を介して接地されており、ＥＣＵ１５から駆動指令Ｄ２
が出力されてトランジスタ８４が導通状態になると、ソ
レノイドコイル８２に電流が流れる。この時、断線検出
抵抗８５．８６の端子電圧は通電時に例えば１ボルトと
なり、非通電時には０ボルトとなる。この端子電圧はそ
れぞれ比較器９０．９１の反転入力端子に入力される。

これら比較器９０．９１の非反転入力端子には、分圧抵
抗９２ａ，９２ｂにより例えば０．５ボルトの基準電圧
が入力されている。

従って、比較器９０．９１の出力信号は断線検出抵抗８
５．８６の端子電圧が０ボルトの時にハイレベルとなる
。そして、比較器９０．９１の出力信号は才アゲート９
３に入力され、このオアゲート９３の出力信号がＥＣＵ
　１　５に人力される。

ソレノイドコイル８１．８２に対する電気配線系に断線
や短絡などの異常がない場合、ＥＣＵ１５から前記駆動
指令ＤＩ，Ｄ２が出力されると、断線検出抵抗８５．８
６の端子電圧が例えば１ボルトとなるため、オアゲート
９３の出力信号はローレベルとなる。逆に、駆動指令Ｄ
Ｉ，Ｄ２が出力されていないと、断線検出抵抗８５．８
６の端子電圧が例えば０ボルトとなり、オアゲート９３
の出力信号はハイレベルとなる。

一方、ソレノイドコイル８１．８２とトランジスタ８３
．８４との間の電気配線系に断線や短絡などの異常が発
生した場合、ＥＣＵ１５から駆動指令ＤＩ，Ｄ２が出力
されると、断線検出抵抗８５．８６の端子電圧の少なく
とも一方が例えば０ボルトとなり、才アゲート９３の出
力信号は共にハイレベルとなる。

逆にＥＣＵ１５から駆動指令ＤＩ．Ｄ２が出力されてい
ないと、断線検出抵抗８５．８６の端子電圧が例えば０
ボルトとなり、才アゲート９３の出力信号はハイレベル
となる。

つまり、駆動指令ＤＩ，Ｄ２が出力されているのにもか
かわらず才アゲート９３の出力信号がハイレベルとなっ
ている場合、ソレノイドコイル８１．８２に対する電気
配線系に断線や短絡等の異常が発生しているものと判定
することができる。

この第３図に示した電気回路において、更にトランジス
タ８３．８４の短絡をも検出できるようにした電気回路
の一例を第４図に示し、第３図のものと同一機能の部材
にはこれと同一の符号を記し、その説明を省略する。

図中、一点鎖線で囲んだフェイルセーフ回路はトランジ
スタ８３．８４と、断線検出抵抗８５，８６，９４．９
５と、断線判定部８７と、前記フェイル表示ランプ８０
を駆動するトランジスタ８８等を有している。

第３図のものに対して新たに追加された断線検出抵抗９
４．９５の抵抗値は例えばキロ才一ム単位に設定され、
先の断線検出抵抗８５．８６の抵抗値はメガオーム単位
に設定されている。そして、これらトランジスタ８３の
コレクタ９６の電位及びトランジスタ８４のコレクタ９
７の電位は、比較器９０の非反転入力端子に入力される
。

従って、比較器９０の信号が駆動信号Ｄ１を出力してい
るのにもかかわらずハイレベルである時、ＥＣＵ１５は
ソレノイドコイル８１の電気配線系に断線や短絡などが
発生したものと判定する。又、比較器９０の信号が駆動
信号ＤＩを出力していないのにもかかわらずローレベル
である時、ＥＣＵ１５はトランジスタ８３が短絡してい
るものと判定する。

一方、比較器９ｌの信号が駆動信号Ｄ２を出力している
のにもかかわらずハイレベルである時、ＥＣＵ１５はソ
レノイドコイル８２の電気配線系に断線や短絡などが発
生したものと判定する。又、比較器９ｌの信号が駆動信
号Ｄ２を出力していないのにもかかわらずローレベルで
ある時、ＥＣＵ１５はトランジスタ８４が短絡している
ものと判定する。

このように、出力制御装置の異常を検出する具体的な手
段としては、上述した手段の他にも種々な手段があり、
必要に応じて取捨選択すると良い。

一方、車両にはスリップ制御を行うか否かを運転者が選
択する図示しない手動スイッチが設けられており、スリ
ップ制御を選択しない場合、ＥＣＵ１５は一対の電磁弁
５９．６４をオフ、即ちデューティ率を０９６とし、運
転者によるアクセルペダル４０の踏み込み量に応じて機
関Ｉ１の出力が制御される。

一方、スリップ制御を選択した場合、ＴＣＬ７４は前輪
回転センサ７６及び後輪回転センサ７７の出力から車輪
のスリップ状態の有無を判定し、これらの出力に差が発
生してスリップ有りと判定した場合には、この時のスリ
ップ量や車両の加速度等を求めてスリップが無くなるた
めのトルクを計算し、これを要求トルク指令として、信
号線７９を介しＥＣＵ１５に与える。このＥＣＵ１５に
は、機関回転数とトルクとをパラメータとしてスロット
ル開度を求めるためのマップが記憶されており、ＥＣＵ
１５はこのマップを用いて現在の機関回転数とＴＣＬ７
４からの要求トルクとに対応したスロットル開度を算出
する。そして、ＥＣＵ１５は算出したこのスロットル開
度を目標値として、スロットル開度センサ７３から出力
される実際のスロットル開度との偏差を求め、一対の電
磁弁５９．６４のデューティ率を前記偏差に見合う値に
設定して各電磁弁５９．６４のソレノイドコイル８１．
８２に電流を流し、アクチュエータ４９の作動により実
際のスロットル開度が目標値に下がるように制御する。

スリップ制御が選択されている場合ても、ＴＣＬ７４が
スリップ無しと判定した場合、ＴＣＬ７４はスリップ制
御非作動の指令を信号線７９を介してＥＣＵ１５に与え
る。この場合、本実施例では一対の電磁弁５９．６４の
デューティ率を無条件に０％にはせず、ＥＣＵ　１　５
は実際のアクセル開度と予め設定した最大スロットル開
度規制値とを比較し、アクセル開度がこの最大スロット
ル開度規制値を越える場合は、スロットル開度が最大ス
ロットル開度規制値となるように、一対の電磁弁５９．
６４のデューティ率を決定してプランジャ６０．６５を
駆動する。この最大スロットル開度規制値は機関回転数
の関数とし、機関回転数がある値（例えば、２０００ｒ
ｐｍ）以上では全開状態、或いはその近傍に設定してい
るが、これ以下の低回転の領域では、機関回転数の低下
に伴って数十％の開度にまで次第に小さくなるように設
定してある。

このようなスロットル開度の規制を行う理由は、ＴＣＬ
７４がスリップ有りを判定した場合のスリップ制御の応
答性を高めるためである。即ち、現在の車両の設計方針
は、車両の加速性や最大出力を向上させるため、スロッ
トルボディ３１のボア径（通路断面積）を極めて大きく
する傾向にあり、機関１１が低回転領域にある場合には
、スロットル開度が数十％程度で吸入空気量が飽和して
しまう。そこで、アクセルペダル４０の踏み込み量に応
じてスロットル開度を全開或いはその近傍に設定するよ
りも、予め定めた位置に規制しておくことにより、要求
トルク指令があった時の目標のスロットル開度と実際の
スロットル開度との偏差が少なくなり、すばやく目標ス
ロットル開度に下げることができるからである。

ところで、スリップ制御が選択されている場合でＴＣＬ
７４がスリップ有りを判定し、実際にアクチュエータ４
９が作動してスロットル開度を目標値に下げている時、
何らかの原因でＥＣＵ　１　５又はＴＣＬ７４がこの出
力制御装置の異常を判定した場合には、ＥＣＵｌ５が電
磁弁５９．６４のデューティ率を０％とし、電磁弁５９
を閉じると共に電磁弁６を開き、アクチュエータ４０内
を大気圧とほ４ ぼ等しい吸気通路２９内の圧力に戻し、機関１１の吸入
空気量が運転者の操作に対応して調整されるようにする
。これと同時に、ＥＣＵＩ５はトランジスタ８８を駆動
して蓄電池８９からの電流をフェイル表示ランプ８０に
流し、このフェイル表示ランブ８０を点灯させることに
より、出力制御装置に異常が発生していることを運転者
に知らせる。

この時の動作のフローチャートを表す第５図に示すよう
に、まずフラグをスリップ制御が中止状態ではないこと
を表すＦ＝０に設定し、ＥＣＵｌ５はＳ１にて実際のス
ロットル開度や機関回転数等の機関ｌ１の運転情報を読
み取ると共に３２にて信号ケーブル７８を介してＴＣＬ
７４から機関１１の要求トルクやアクセル開度等の通信
情報を読み取る。そして、Ｓ３にてフラグがＦ＝０に設
定されているかどうかを判定し、Ｆ＝０が設定されてい
る場合には、Ｓ４及びＳ５にて出力制御装置の異常を判
定する。

前述したような手段により、ｓ４及びｓ５にてＴＣＬ７
４又はＥＣＵ１５がこの出力制御装置に異常のあること
を判定した場合、Ｓ６にて電磁弁５９．６４に対するデ
ューティ率をそれぞれＯ％に設定し、アクチュエータ４
９の圧力室５２を大気開放することにより、機関１１の
出力制御を中止する。そして、Ｓ７にて機関１１の金気
筒（本実施例では六気筒を想定している）の内、予め設
定された四つの気筒に対する燃料の供給を予め設定した
一定時間停止していたかどうか判定し、そうでない場合
にはＳ８にて予め設定された四つの気筒に対する燃料の
供給を停止する。更に、Ｓ９にて燃料を供給している残
り二つの気筒の点火時期を圧縮上死点まで遅らせる。次
に、ＳＩＯにて機関１１が低回転領域にあるかどうか判
定し、機関１１が低回転領域にある場合には、Ｓｌｌに
て主開閉弁２６を全開状態にし、吸気の体積効率を低下
させる。逆に８１０にて機関１１が低回転領域に無いこ
とを判定すると、Ｓ１２にて主開閉弁２６を全閉状態に
し、吸気の体積効率を低下させる。

以上、機関１１を構成する気筒の一部に対する燃料供給
の停止及び点火時期の遅角操作及び吸気の体積効率の低
下により、出力制御の中止に伴う機関１１の急激な出力
上昇を抑え、スリップ制御中の安全性の確保並びに乗り
心地の悪化を未然に防止している。

Ｓ７にて機関１ｌの金気筒の内、予め設定された四つの
気筒に対する燃料の供給を予め設定した一定時間停止し
ていたことを判定した場合には、Ｓ１３にて機関１１の
全気筒の内、予め設定された三つの気簡に対する燃料の
供給を予め設定した一定時間停止していたかどうか判定
し、そうでない場合にはＳ１４にて予め設定された三つ
の気箭に対する燃料の供給を停止する。更に、Ｓｌ５に
て燃料を供給している残り三つの気倚の点火時期を圧縮
上死点前５度に進角させた後、ＳＩＯに移行する。

Ｓ１３にて機関１１の金気筒の内、予め設定された三つ
の気筒に対する燃料の供給を予め設定した一定時間停止
していたことを判定した場合には、Ｓ１６にて機関１ｌ
の金気筒の内、予め設定された二つの気筒に対する燃料
の供給を予め設定した一定時間停止していたかどうか判
定し、そうでない場合にはＳ１７にて予め設定された二
つの気奇に対する燃料の供給を停止する。更に、３１８
にて燃料を供給している残り二つの気筒の点火時期を圧
縮上死点前１０度に進角させた後、Ｓ１０に移行する。

Ｓｌ６にて機関１ｌの金気筒の内、予め設定された二つ
の気筒に対する燃料の供給を予め設定した一定時間停止
していたことを判定した場合には、Ｓ１９にて機関１１
の金気簡の内、予め設定された一つの気鱒に対する燃料
の供給を予め設定した一定時間停止していたかどうか判
定し、そうでない場合にはＳ２０にて予め設定された一
つの気筒に対する燃料の供給を停止する。更に、Ｓ２１
にて燃料を供給している残り一つの気筒の点火時期を正
常な点火時期にまで進角させた後、ＳＩＯに移行する。

このように、一定時間毎に燃料供給を停止する気簡の数
を減らして行くと共に点火時期を漸次進めることによっ
て、機関１１の出力が運転者の操作に対応した量までゆ
っくりと増大して行く結果、機関１１の出力が急激に変
化して安全性が低下したりショックを発生するような不
具合は起こらない。

Ｓｌ９にて機関ｌ１の金気簡の内、予め設定された一つ
の気筒に対する燃料の供給を予め設定した一定時間停止
していたことを判定した場合には、フラグをスリップ制
御の中止を表すＦ＝１に設定し、Ｓ２２にてスリップ制
御を含まない通常の運転制御に移行する。

一方、Ｓ４，Ｓ５にてＴＣＬ７４又はＥＣＵ１５がこの
出力制御装置に異常の無いことを判定した場合には、Ｓ
２３にてスリップ制御をそのまま継続すると共に３２２
にて通常の運転制御を続行する。又、Ｓ３にてＦ＝０が
設定されていない場合には、スリップ制御を行うこと無
くそのままＳ２２にて通常の運転制御に移行する。

なお、本実施例ではＳＩＯ〜Ｓ１２にて可変吸気装置２
４による吸気の体積効率を低効率側に設定し、機関１１
の出力を低下させるようにしたが、油圧式自動変速器１
３の変速段が低速段側に選択されている場合、この３１
０〜Ｓ１２のステップに代えて油圧式自動変速器ｌ３の
変速段を高速段側に変速し、前輪の駆動力を低下させる
ようにしても同様な効果を得ることができる。又、本実
施例では燃料の供給停止と点火時期の遅角と吸気の体積
効率低下とシフトアップ操作とを組み合わせ、フェイル
時における安全性の確保と乗り心地の確保とを企図した
が、機関１ｌの出力制御状態によって適宜これらの操作
の内の一つだけ或いは二つ以上を組み合わせて制御する
こども当然可能である。

このように、本実施例では車両のスリップ制御について
説明したが、旋回時の横滑り制御や自動変速機における
変速ショックの低減等のように、機関の出力制御を必要
とするようなもの全てに本発明を応用できることは言う
までもない。

く発明の効果〉 本発明の内燃機関の出力制御装置によると、機関の出力
の制限中に出力制御装置の異常が検出された場合、この
機関の吸入空気量が運転者の操作に対応する量まで増大
するように第二の電磁弁の作動を電子制御ユニットによ
って制御する一方、燃料の供給停止及び点火時期の遅角
及び吸気の体積効率低下及びシフトアップ操作の内の少
なくとも一つを行うようにしたので、機関の出力制限状
態が急激に解除されず、運転者によるアクセルペダルの
踏み込み量と対応する量まで吸入空気量がゆっくりと増
大する結果、機関の出力が急上昇し４． てショックが発生したり安全性が損なわれたりするよう
な虞が無く、乗り心地を良好に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明を可変吸気装置と油圧式自動変速機とを
具えた前輪駆動車のスリップ制御に応用したー実施例の
概念図、第２図はそのスロットル弁の駆動機構を表す断
面図、第３図及び第４図はそれぞれ電気系の異常を検出
するための一例を表す電気回路図、第５図は本実施例の
フローチャート、第６図はスリップ制御中にこれを中断
した場合の出力トルクの変化を模式的に表すグラフであ
る。 又、図中の符号で１１は機関、１３は油圧式自動変速機
、ｌ５はＥＣＵ，１６は油圧制御装置、２４は可変吸気
装置、２５は主空気通路、２６は主開閉弁、２７は弁駆
動用アクチュエータ、２８は副吸気通路、２９は吸気通
路、３０はスロットル弁、３１はスロットルボデイ、３
はスロットル軸、３３はアクセルレバー　３４２ はスロットルレバー　４０はアクセルペダル、４１はケ
ーブル、４９はアクチュエータ、５１は制御棒、５２は
圧力室、５６はバキュームタンク、５９は電磁弁、６４
は電磁弁、６８．６９は圧カセンサ、７０は燃料噴射ノ
ズル、７１は電磁弁、７２は点火プラグ、７３はスロッ
トル開度センサ、、７４はＴＣＬ，７５はアクセル開度
センサ、７６は前輪回転センサ、７７は後輪回転センサ
、８０はフェイル表示ランプ、８１．８２はソレノイド
コイル、８５，８６．９４．９５は断線検出抵抗、８７
は断線判定部、８９は蓄電池である。 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）運転者の操作による機関の吸入空気量の調整とは
   独立に吸入空気量を低減させ得るアクチュエータと、前
   記機関の吸入空気量が低減するように前記アクチュエー
   タに対する圧力流体の給排を切り換える第一の電磁弁と
   、前記機関の吸入空気量が前記運転者の操作に対応する
   ように前記アクチュエータに対する前記圧力流体の給排
   を切り換える第二の電磁弁と、これら第一の電磁弁及び
   第二の電磁弁の作動を制御する電子制御ユニットとを具
   えた内燃機関の出力制御装置において、この出力制御装
   置の異常を検出する異常検出手段が設けられ、前記電子
   制御ユニットは前記機関の出力の制限中にこの異常検出
   手段により出力制御装置の異常が検出された場合、前記
   機関の吸入空気量が前記運転者の操作に対応するように
   前記第二の電磁弁の作動を制御する一方、前記機関の一
   部の気筒に対する燃料の供給を停止するか点火時期を遅
   らせるか或いは前記機関の一部の気筒に対する燃料の供
   給を停止すると共に点火時期を遅らせて前記機関の出力
   を制限するように構成されていることを特徴とする内燃
   機関の出力制御装置。
2. （２）運転者の操作による機関の吸入空気量の調整とは
   独立に吸入空気量を低減させ得るアクチュエータと、前
   記機関の吸入空気量が低減するように前記アクチュエー
   タに対する圧力流体の給排を切り換える第一の電磁弁と
   、前記機関の吸入空気量が前記運転者の操作に対応する
   ように前記アクチュエータに対する前記圧力流体の給排
   を切り換える第二の電磁弁と、これら第一の電磁弁及び
   第二の電磁弁の作動を制御する電子制御ユニットとを具
   えた自動変速機付内燃機関の出力制御装置において、こ
   の出力制御装置の異常を検出する異常検出手段が設けら
   れ、前記電子制御ユニットは前記機関の出力の制限中に
   この異常検出手段により出力制御装置の異常が検出され
   た場合、前記機関の吸入空気量が前記運転者の操作に対
   応するように前記第二の電磁弁の作動を制御する一方、
   自動変速機の変速段を高速段側に設定するように構成さ
   れていることを特徴とする内燃機関の出力制御装置。
3. （３）運転者の操作による機関の吸入空気量の調整とは
   独立に吸入空気量を低減させ得るアクチュエータと、前
   記機関の吸入空気量が低減するように前記アクチュエー
   タに対する圧力流体の給排を切り換える第一の電磁弁と
   、前記機関の吸入空気量が前記運転者の操作に対応する
   ように前記アクチュエータに対する前記圧力流体の給排
   を切り換える第二の電磁弁と、これら第一の電磁弁及び
   第二の電磁弁の作動を制御する電子制御ユニットとを具
   えた可変吸気装置付内燃機関の出力制御装置において、
   この出力制御装置の異常を検出する異常検出手段が設け
   られ、前記電子制御ユニットは前記機関の出力の制限中
   にこの異常検出手段により出力制御装置の異常が検出さ
   れた場合、前記機関の吸入空気量が前記運転者の操作に
   対応するように前記第二の電磁弁の作動を制御する一方
   、可変吸気装置による吸気の体積効率を低効率側に設定
   するように構成されていることを特徴とする内燃機関の
   出力制御装置。