JPH04171245A - エンジンの出力制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の運転情報に応してエンジンの出力を規制
するエンジンの出力制御装置に関する。

（従来の技術） 自動車を急加速すると駆動輪にスリップが発生して、エ
ンジン出力が十分に路面に伝達されない現象が発生する
。このようなスリップの発生は滑りやすい路面において
は頻繁に発生する。このようなスリップの発生を防止す
るために、路面の状態に応じてエンジン出力を低減させ
て、加速時の駆動輪のスリップの発生を防止するエンジ
ン出力制御装置が知られている。

このような、エンジン出力制御装置において、エンジン
出力を低減させる手段として、スロットル弁の開度をア
クセルリンク系に優先して別のすンク系で制御するもの
や、スロットル弁を吸気路上に前後２段に配設したもの
がある。更に、燃料カットを行なって体筒制御するもの
や、空燃比のリーン化を行なったり、点火時期を遅らせ
たり（リタード）することが行なわれて、エンジン出力
の低減が図られている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、スロットル弁の開度規制を行なう場合には、ス
ロットル弁を駆動する駆動機構等を追加する必要がある
ため、エンジンのハードウェアを一部変更する必要があ
り、コスト低減を図りずらく、その上スロットル弁によ
る空気量制御では応答性が悪いという問題があった。

更に、体筒制御のみによりエンジン出力の低減制御を行
なった場合には、エンジン出力の低減が連続的でなく、
制御に違和感があるという問題があった。

本発明の目的は、低コスト化を図り易いエンジンの出力
制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明は、車両の駆動輪
の車輪速度を検出する駆動輪速度検出手段と、上記車両
の弁髪動輪の車輪速度を検出する弁髪動輪速度検出手段
と、上記駆動輪速度検出手段の出力と上記非駆動輪速度
検出手段の出力とに応じてスリップを検出するスリップ
検出手段と、同スリップ検出手段により検出されたスリ
ップに基づき目標エンジントルクを算出する目標エンジ
ントルク算出手段と、上記車両のエンジンの各気筒毎に
所定空燃比に応じた量の燃料噴射を行なう燃料噴射制御
手段と、上記エンジンの各気筒に所定の点火角で点火を
行なう点火制御手段と、上記エンジンの回転数と吸入空
気量及び上記目標エンジントルクに基づき、上記エンジ
ンの停止気筒数と空燃比及び点火角をそれぞれの算出マ
ツプによって算出するエンジン出力規制量算出手段と、
上記エンジン出力規制量算出手段によって算出された停
止気筒数と空燃比に基づき上記燃料噴射制御手段を制御
すると共に上記点火角に基づき上記点火制御手段を制御
するエンジン出力制御手段とを有したことを特徴とする
。

（作　　用） エンジン出力規制量算出手段が、エンジンの回転数と吸
入空気量及び目標エンジントルクに基づき、エンジンの
停止気筒数と空燃比及び点火角をそれぞれの算出マツプ
によって算出するので、エンジン出力制御手段が、エン
ジン出力規制量算出手段によって算出された停止気筒数
と空燃比に基づき燃料噴射制御手段を駆動制御でき、し
かもエンジン出力規制量算出手段によって算出された点
火角に基づき点火制御手段を駆動制御出来る。

（実施例） 第１図のエンジンの出力制御装置は前輪翻動車に装着さ
れる。このエンジンの出力制御装置はエンジンＥの燃料
供給系、点火系の制御を行なうエンジンコントローラ１
６と車両の各種運転情報に応じた目標出力値を算出する
トラクションコントローラ１５を備え、これらが共動し
てエンジン１０の出力制御を行なう。

ここでエンジン１０はその排気路１に配設される空燃比
センサ２より得ら九た空燃比（Ａ／Ｆ）情報をエンジン
コントローラ１６に出力し、このコントローラ１６が空
燃比情報に応じた燃料供給量を算出し、その供給量の燃
料を噴射ノズル３が適時に吸気路４に噴射供給し、適時
に点火プラグ２２が着火処理をするという構成を採る。

エンジン１０の吸気路４はエアクリーナ５、吸気管６か
ら成り、その途中にはスロットル弁７が配設される。ス
ロットル弁７には負荷情報となるスロットルセンサ８が
取付けられている。排気路１には空燃比センサ２とその
下流に図示しないマフラーが配設されている。

車両には左右前輪ＷＦＬ、ＷＦＲが駆動輪として、左右
後輪ＷＲＬ、ＷＲＲが従動輪として配設されている。こ
れら左右前＠ＷＦＬ、ＷＦＲには左右前輪の車輪速度Ｖ
ＦＬ、ＶＦＲを出力する車輪速センサ１１，１２がそれ
ぞれ対設され、左右後輪ＷＲＬ、ＷＲＲには左右後輪の
車輪速度ＶＲＬ、ＶＲＲを出力する車輪速センサ１３，
１４がそれぞれ対設されている。

これら各車輪速度情報はトラクションコントローラ１５
に入力される。

この他に、トラクションコントローラ１５にはスロット
ル開度情報を発するスロットルセンサ８、吸入空気量情
報を発するエアフローセンサ９、単位クランク角信号及
びその信号よりエンジン回転数Ｎｅ情報を発するクラン
ク角センサ２０が接続されている。更に、このトラクシ
ョンコントローラ１５はエンジンコントローラ１６に後
述の目標エンジントルクＴ０を出力すると共に各センサ
よりのデータをも出力出来る。

他方、エンジンコントローラ１６にはトラクションコン
トローラ１５を介しての各センサよりのデータが入力さ
れ、しかも、空燃比センサ２より得られた空燃比（Ａ／
Ｆ）情報が入力される。更に、エンジン冷却水の温度情
報を発する水温センサ１９、吸気温度情報を発する吸気
温センサ１７、対気圧情報を発する大気圧センサ１８、
エンジン１０のノック情報を発するノックセンサ２１が
接続されている。

トラクションコントローラ１５及びエンジンコントロー
ラ１６はそれぞれマイクロコンピュータでその要部が構
成され、特に、トラクションコントローラ１５は第９図
に示す目標エンジントルク算出プログラムに沿って目標
エンジントルクＴ。

を算出し、その値をエンジンコントローラ１６に出力す
る。エンジンコントローラは第１０図乃至第１３図の制
御プログラムに沿って制御値を算出し、適時にカット気
筒以外の気筒の噴射ノズル１５を噴射制御すべく開動す
る。

ここでトラクションコントローラ１５及びエンジンコン
トローラ１６の機能を第２図と共に説明する。

ここでトラクションコントローラ１５はスリップ検出手
段と目標エンジントルク算出手段としての機能を有し、
スリップ検出手段が駆動軸速度検出手段より車両の駆動
輪の車輪速度を、非駆動輪速度検出手段より車両の非駆
動輪の車輪速度を取り込み、これら出力に応じてスリッ
プを検出し、目標エンジントルク算出手段がスリップ検
出手段により検出されたスリップに基づき目標エンジン
トルクを算出する。エンジンコントローラ１６は、エン
ジン出力規制量算出手段とエンジン出力制御手段として
の機能を有し、エンジン呂カ規制量算出手段がエンジン
の回転数と吸入空気量及び目標エンジントルクに基づき
、エンジンの停止気筒数と空燃比及び点火角をそれぞれ
の算出マツプによって算出し、エンジン出力制御手段が
停止気筒数と空燃比に基づき燃料噴射制御手段を制御す
ると共に点火角に基づき点火制御手段を制御する。

この内、トラクションコントローラ１５及びエンジンコ
ントローラ１２による制御処理を第７図乃至第１２図の
各制御プログラムに沿って説明する。

トラクションコントローラ１５は図示しないメインルー
チンで、各センサ及び回路の故障判定、各エリアに初期
値をセットして初期設定を行ない、各センサの出力を受
は取り、各エリアにセットし、その他の処理を行なって
いる。その間の所定の割込みタイミング（時間割込み）
毎に目標エンジントルク算出ルーチンに入る。

ここでは、各車輪速センサより各データを受けて所定の
アドレスＶＦＲＩ　ＶＦ［、ｌ　Ｖｉｎ、ＶＪＩＬにス
トアする。

ステップａ２では非駆動輪の左右平均車輪速より車体速
度Ｖｃを求めストアする。更に、車体速度Ｖｃを微分し
て前後加速度ａｃを算出する。そして、この前後加速度
ａｃのピーク値ａｃＭＡ工において、第３図の理論（μ
−８特性、）から分かるようにその路面の最大の摩擦係
数を表しているので、この前後加速度のピーク値ａｃＭ
ａＸを路面の摩擦係数の推定値と設定する。その上でそ
の時点のスリップ比Ｓをもとめる。そして、スリップ比
Ｓ相当の車輪速炭分を上乗せした目標車輪速度Ｖ１を算
出する。ステップａ６に達すると目標車輪速度ＶＷを微
分して目標車輪加速度Ｖｗ／ｄｔを算出する。

ステップａ７では目標車輪速度Ｖｗを実現するための駆
動軸トルクは、目標車輪加速度Ｖｗ／ｄｔを基に、車両
重量Ｗ、タイヤ半径Ｒ１走行抵抗に応じ駆動軸トルクＴ
ｖを求め、その駆動輪トルクＴｗに変速ギア比を考慮し
て、目標エンジントルクＴ０を算出し、エンジンコント
ローラ１６に出力する。

エンジンコントローラ１６はキーオンによって。

ＥＣＩメインルーチンをスタートさせる。

ここでは、まず、図示しない初期設定をし、各センサの
検出データを読み、所定のエリアに取り込む。

ステップｂ２では燃料カットゾーンか否かをエンジン回
転数Ｎｅとエンジン負荷情報（ここでは吸入空気量Ａ／
Ｎ）よ判定し、カットではステップｂ３に進んで、空燃
比フィードバックフラグＦＢＦをクリアし、燃料カット
フラグＦＣＦを１としてステップｂｌｏに進む。

燃料カットでないとしてステップｂ５に達すると、燃料
カットフラグＦＣＦをクリアし、周知の空燃比フィード
バック条件を満たしているか否かを判定する。満たして
いない、例えば、パワー運転域のような過渡運転域の時
点では、そのままステップｂ９に進む。

空燃比フィードバック条件を満たしているとしてステッ
プｂ７に達すると、ここでは、空燃比センサ２の出力に
基づき、通常フィードバック制御定数に応じた補正値Ｋ
ＦＢを算出する。

そしてこの値をアドレスＫＡＦに取り込みステップｂ９
に進む。

ステップｂ９ではその他の燃料噴射パルス幅補正係数Ｋ
ＤＴや、燃料噴射弁のデッドタイムの補正値ＴＤを運転
状態に応じて設定し、更に、後述の点火角ψ輩算出のた
めの補正値を算出してステップｂｌｌに進む。

ここで点火角ψ１算出のための補正値としては、水温低
下に応じて進角させる水温補正値Ｗψと。

大気圧低下に応じて進角させる大気圧補正値Ｐψと、ノ
ック情報に応じて所定のリタード量を加算するノック補
正値Ｎψと、バッテリ電圧低下に応じて所定のリタード
量を加算するバッテリ電圧補正値Ｂψとを各センサ出力
に基づき算出し、所定エリアにストアする。

ステップｂｌＯではドエル角がニンジン回転数Ｎｅに応
じて増加する様、所定のマツプ（−例を第８図にその特
性線図を示した）に基づき設定される。

その後ステップｂｌｌのエンジン出力規制ルーチンに進
み、その後はステップｂ１にリターンする。

このエンジン出力規制ルーチンでは、まず５図示しない
エンジン出力規制開始条件（トラクション制御要求信号
や、Ｎ、Ｒレンジ以外のレンジ、その他）が判定され、
開始条件が成立するとステップ０１以下に進み、エンジ
ン出力規制終了条件（センサフェール、その他）が判定
されて終了条件が成立するとメインルーチンにリターン
する。

ステップｃ１では現在の目標エンジントルクＴ。

と吸入空気量Ａ／Ｎとエンジン回転数Ｎｅを取り出し、
これらのパラメータに応じたマツプを選択する。ここで
コントローラのＲＯＭには前厄て、第２図あるいは第４
図に示すようなマツプが取り込まれている。

このマツプはエンジン出力を規制出来る要件の内、燃料
カットされる体筒数であるリーン化補正されて設定され
た空燃比およびリタード補正されで設定された点火角ψ
、が各目標エンジントルクＴ０毎に設定されている。即
ち、第４図に示す目標エンジントルクＴ０が４　（Ｋｇ
ｆｍ）のもの場合、各エンジン回転数Ｎｅと吸入空気量
Ａ／Ｎに応じたカット数と、空燃比及び点火角ψＭが所
定エリアより読み取ることが出来る。

なお、ここでの目標エンジントルクＴ。は所定間隔毎の
整数に応じて設けられており、その隣合うトルク値間に
値がある場合には、補間処理によりカット数と、空燃比
及び点火角ψつがそれぞれ算出される。

ステップｃ２に達すると、現エンジン回転数Ｎｅが規定
回転数Ｎｌ（エンスト限界値に基づき設定）を下回って
いるか否かが判定され、下回っている場合はカット数を
ゼロに修正し、下回っていないとそのままステップｃ４
に進む。ここではエンジン回転数Ｎｅの低下率ΔＮｅを
前回のエンジン回転数等に基づき算出し、これが設定値
ΔＮｌ（エンスト限界値に基づき設定）を上回っている
とエンストの可能性があるとしてカット数をゼロに修正
し、上回っていないとそのままステップｃ６に進む。

ステップｃ６では目標点火角ψ。を算出する。ここでは
水温低下に応じて進角させる水温補正値Ｗψと、大気圧
低下に応じて進角させる大気圧補正値Ｐψと、更に、ノ
ック情報に応じて所定のリタード量を加算するノック補
正値Ｎψと、バッテリ電圧低下に応じて所定のリタード
量を加算するバッテリ電圧補正値Ｂψとを取り込みこれ
ら補正値により点火角ψつを修正し、目標点火角ψ。を
算出する。

この後、ステップｃ７ではが上死点（ＴＤＣ）より遅れ
側か否かを判定し、遅れ側では目標点火角ψ。をＴＤＣ
に設定する。これによって２気筒間時点火における吸気
側の早期着火を防止する。なお、この処理は個別点火の
場合は排除できる。ステップｃ７で目標点火角ψ。が進
角側にあると、そのままステップｃ９に進む、ステップ
ｃ９に達するとここでは、体筒カット数に応じて、第６
図に示すようなマツプに基づきカット気筒ナンバーを決
定する。

この第６図のマツプはエンジン１０の構造（第５図に示
すようにここではＶ型６気筒とする）、特性に基づき回
転バランス、冷却効率等が考慮されて各カット数に応じ
た気筒ナンバーが設定されている。

このようにしてカット数に応じた気筒ナンバーが設定さ
れると、ステップｃｌＯに進む。ここでは、現運転情報
（Ａ／Ｎ、Ｎｅ）に応じた空燃比補正係数ＫＭＡＰを第
４図のようなマツプより算出し。

この値をアドレスＫＡＦに入力しメインルーチンにリタ
ーンする。

このようなＥＣＩメインルーチンの間に、第１２図のイ
ンジェクタ駆動ルーチンと第１３図の点火駆動ルーチン
が行なわれる。

インジェクタ駆動ルーチンは所定のクランクパルス割込
みでステップｄ１，２に達し、吸入空気量Ａ／Ｎとエン
ジン回転数Ｎｅを取り込み、燃料カットフラグＦＣＦが
１ではリターンし、０で。

ステップｄ４に進む、ここで、基本燃料パルス幅ＴＢを
設定し、メインパルス幅データＴｉｎｊ＝Ｔ、１ＸＫＡ
ＦＸＫＤＴ＋ＴＤを算出し、ステップｄ６に進む。

ここで、Ｔ　ｉｎｊをインジェクタ髪動用ドライバーの
内、カットされて−ない気筒のドライバーにセットし、
ドライバーをトリガし、噴射ノズル３が燃料噴射を行な
い、リターンする。この処理によってカット気筒分の出
力が低減される。

他方、クランクパルス割込みでステップｅ１に達すると
、ここでは１次電流通電クランク角帽であるドエル角だ
け１次電流を流すドエル角カウンタにドエル角がセット
される。ステップｅ２では点火信号を目標点火角ψ。で
出力できる点火時期カウンタに目標点火角ψ。がセット
される。

これによって、各カウンタが所定クランクパルスのカウ
ント時に点火回路を駆動し、点火プラグ２２を点火作動
させる。この点火処理において、目標点火角ψ。の含む
リタード量だけの出力低減を応答性良く実現できる。

（発明の効果） 以上のように、本発明はエンジンの回転数と吸入空気量
及び目標エンジントルクに基づき、エンジンの停止気筒
数と空燃比及び点火角をそれぞれの算出マツプによって
算出し、算出された停止気筒数と空燃比に基づきエンジ
ンを駆動するので停止気筒に応じた出力低減と、算出さ
れたリーン化に応じた出力低減と、しかも算出された点
火リタード量応じた出力低減を達成出来、特に、追加セ
ンサ、アクチュエータ等を必要とせず低コスト化を図り
易いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としてのエンジンの８力制
御装置の全体構成図、第２図は同上装置の制御手段のブ
ロック図、第３図は同上装置の装着された車両のスリッ
プ比−摩擦係数特性線図、第４図は同上装置で用いるカ
ット数、空燃比、点火角算出マツプの説明図、第５図は
同上装置の装着された車両のエンジンの概略平面図、第
６図は同上装置で用いる体筒気筒ナンバー設定マツプの
説明図、第７図は同上装置で用いる運転域算出マツプの
説明図、第８図は同上装置で用いるドエル各算出マツプ
の説明図、第９図は同上装置で用いるトラクションコン
トローラの行なう目標エンジントルク算出プログラムの
フローチャート、第１Ｏ図乃至第１３図は同上装置で用
いるエンジンコントローラの行なう各制御プログラムの
フローチャートである。 ２・・・空燃比センサ、３・・・噴射ノズル、７・・・
スロットル弁、８・・・スロットルポジションセンサ、
９・・・エアフローセンサ、１０・・・エンジン、１１
．１２，１３，１４・・・車輪速センサ、１５・・・ト
ラクションコントローラ、１６・・・エンジンコントロ
ーラ、２２・・・点火プラグ、Ｔｏ・・・目標エンジン
トルク、ψ０・・・目標点火角、Ａ／Ｆ・・・空燃比、 つ竹ト　　イ　　　図 馬２　図 、７５ 第Ｄ　図 （前借」） 漉７　口 Ｈｅ 形ｑ　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両の駆動輪の車輪速度を検出する駆動輪速度検出手段
   と、上記車両の非駆動輪の車輪速度を検出する非駆動輪
   速度検出手段と、上記駆動輪速度検出手段の出力と上記
   非駆動輪速度検出手段の出力とに応じてスリップを検出
   するスリップ検出手段と、同スリップ検出手段により検
   出されたスリップに基づき目標エンジントルクを算出す
   る目標エンジントルク算出手段と、上記車両のエンジン
   の各気筒毎に所定空燃比に応じた量の燃料噴射を行なう
   燃料噴射制御手段と、上記エンジンの各気筒に所定の点
   火角で点火を行なう点火制御手段と、上記エンジンの回
   転数と吸入空気量及び上記目標エンジントルクに基づき
   、上記エンジンの停止気筒数と空燃比及び点火角をそれ
   ぞれの算出マップによって算出するエンジン出力規制量
   算出手段と、上記エンジン出力規制量算出手段によって
   算出された停止気筒数と空燃比に基づき上記燃料噴射制
   御手段を制御すると共に上記点火角に基づき上記点火制
   御手段を制御するエンジン出力制御手段とを有したエン
   ジン出力制御装置。