JPH06229265A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動車輪のスリップ防止を行なうと共に、浄
化器の異常加熱を未然に防止する。 【構成】 車輪のスリップ状態を検出して、このスリッ
プ状態に応じてエンジンのトルクを制御できるトルクダ
ウン制御手段７８を有するエンジンの制御装置におい
て、駆動輪制御手段４からのスリップ量に応じたトルク
ダウン要求信号とエンジン運転状態検出手段の各センサ
とからの信号により、浄化器Ｋの温度上昇を推定する温
度上昇推定手段７５と、この温度上昇推定手段７５によ
り温度上昇領域と判定された場合にはトルクダウン制御
を制限するトルクダウン制御制限手段７６と、所定時間
後にこの制限を解除する制御制限解除手段７７とを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気浄化装置の温度上
昇を抑制したエンジンの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、駆動輪のスリップ防止の方法とし
てエンジントルクを抑制する方法が一般的に行なわれて
いた。そして、このエンジントルクの抑制方法の実際の
例としては、プラグの点火時期の遅角制御、あるいは一
部気筒の燃料カット（所謂、気筒数制御）等の方法があ
る。

【０００３】しかしながら、これらの方法にてエンジン
のトルク抑制を実施すると、例えば点火時期のリタード
によると排気温度が上昇し、また一部気筒の燃料カット
によると、稼働気筒から排出される未燃成分と休止気筒
から排出される酸素との反応により、排気管内の温度が
上昇することがある。これらの要因により、排気管の途
中に設けられた、触媒からなる排気浄化装置が異常加熱
してしまうことがあった。

【０００４】この対策として、例えば特開昭６０ー１５
１１３１号公報で示されるように、排気浄化装置内の排
気温度を検出する排気温センサーを設けて、このセンサ
による排気の温度が、異常加熱を示す設定値温度以下で
あればトルク抑制の制御を実行し、排気の温度がこの設
定値温度以上になればトルク抑制の制御を中止するもの
が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の構成
によるスリップ防止装置においては、異常加熱を示す設
定値温度を基準にしてトルク抑制の制御を中断、あるい
は開始するため、充分な制御機能は得られなかった。特
に、異常加熱を示す設定値温度になってからトルク抑制
の制御を中止しても、排気浄化装置の温度上昇は急に停
止させることはできず、所謂オーバーシュートとなっ
て、排気浄化装置の性能劣化を完全に防止する事はでき
なかった。

【０００６】以上の事情に鑑みて、本発明は、排気浄化
装置の温度が異常加熱状態に至ることを未然に防止する
ことができるエンジンの制御装置を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
車輪のスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段
と、このスリップ状態検出手段からの信号に応じ、所定
のスリップ状態となった時に一部気筒に対する燃料カッ
トおよび点火時期のリタードのうちの少なくとも一方を
行なうことにより、スリップレベルに応じたトルクダウ
ン制御を行なうトルクダウン制御手段とを備えたエンジ
ンの制御装置において、エンジンの運転状態を検出する
エンジン運転状態検出手段と、このエンジン運転状態検
出手段及び上記スリップ状態検出手段からの信号によ
り、車両の排気を浄化する排気浄化装置の温度上昇を推
定する温度上昇推定手段と、この温度上昇推定手段の推
定結果により排気浄化装置の温度上昇が推定される場合
には、上記トルクダウン制御手段の動作を制限するトル
クダウン制御制限手段とを設けたものである。

【０００８】請求項２に係る発明は、上記トルクダウン
制御制限手段による制限が所定時間以上継続した場合に
は、トルクダウン制御の制限を解除する制御制限解除手
段を設けたものである。

【０００９】

【作用】上記請求項１の発明によれば、前記温度上昇推
定手段が、エンジン運転状態検出手段及びスリップ状態
検出手段による検出値に基づいて判定した結果、排気浄
化装置の温度上昇有りと推定した場合には、トルクダウ
ン制御手段に対してトルクダウン制御制限手段が作用し
てトルクダウンの制御量を制限することにより、排気浄
化装置の温度上昇を未然に防止することができる。

【００１０】また、上記請求項２の発明によれば、上記
制限が所定時間以上継続した場合には、この制限を解除
する制御制限解除手段が機能して、再びトルクダウン制
御手段が制限の無い通常の制御を実施するため、スリッ
プ防止の機能が生かされる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明に係るエンジンの制御装置を
説明するためのエンジン制御および駆動輪制御の系統図
である。この図に示すように、車両１の駆動系統は、駆
動源であるエンジン２と、このエンジン２の駆動を制御
するエンジン駆動制御手段（エンジンコントロールユニ
ット）３と、車両１の駆動輪である前輪１１、１２の駆
動制御を行う駆動輪制御手段（トラクションコントロー
ルユニット）４とから基本構成されている。同図におい
ては、図示の都合上車両１とエンジン２とは互いにかけ
離れた位置に示されているが、実際はエンジン２は車両
１に搭載され、このエンジン２の回転駆動が図略のクラ
ンクシャフトやその他の動力伝達手段を介して前輪１
１、１２に伝達されるようになっていると共に、従動輪
である後輪１３、１４にはエンジン２から駆動力は伝達
されない。なお、前輪１１、１２と後輪１３、１４の役
割が入れ替わってもかまわない。

【００１２】図１に示すエンジン２は、複数の気筒がＶ
型に並設されたいわゆるＶ型エンジンであり、本図はこ
の複数の気筒の内の一対のみを示している。つまり、他
の各気筒についても同様に構成されているので図示を省
略し、以下の説明においても本図に基づいて行なうもの
である。

【００１３】上記エンジン２のＶ型に配列された各気筒
群のうちの対向する一対の気筒Ｅ１１、Ｅ２１には、そ
の上部に設けられたヘッド部２１を介して吸気管２２が
接続され、この吸気管２２を通って吸気が各単位気筒Ｅ
１１，Ｅ２１に送り込まれるようになっている。一方、
ヘッド部２１近傍の吸気管２２の先端部には燃料噴射ノ
ズル５が設けられ、この燃料噴射ノズル５から吸気管２
２内に向けて燃料が噴射供給されるようになっている。

【００１４】従って、上記吸気は噴射された霧状の燃料
を同伴してヘッド部２１から各単位気筒Ｅ１１，Ｅ２１
に供給され、エンジン２を回転駆動させた後、排気とな
って気筒Ｅ１１に接続した第一排気管２３ａと、気筒Ｅ
２１に接続した第二排気管２３ｂとを介して導出され、
それらが合流した排気本管２３を通って外気に放出され
るようになっている。

【００１５】そして、上記の各排気管２３ａ、２３ｂに
は排気清浄化用の触媒が充填された浄化器Ｋが設けられ
ている。前述の排気浄化装置に相当するこの浄化器Ｋ
は、第一排気管２３ａに設けられた第一浄化器Ｋ１と第
二排気管２３ｂに設けられた第二浄化器Ｋ２とから構成
されている。また、排気管２３には後部浄化器２５も設
けられている。

【００１６】本実施例においては、ガソリン等の燃料供
給を行なう上記燃料噴射ノズル５は電子制御式のものが
適用されている。電子制御式の燃料噴射ノズル５は、そ
の中に内蔵された電磁式噴射弁（インジェクタ）をエン
ジン２のサイクルに合わせ、かつ、吸気量等に応じた時
間だけ開くものであり、燃料の噴射量は上記インジェク
タに印加される電気パルスの周期で決定されるようにな
っている。

【００１７】上記吸気管２２の途中には吸気絞り弁（ス
ロットルバルブ）２４が設けられ、アクセル操作量に応
じてこの吸気絞り弁２４の開度が調節されることにより
各気筒Ｅ１１、Ｅ２１に供給される吸気量がコントロー
ルされるようになっている。

【００１８】上記の気筒内に供給された、吸気と燃料と
の混合気は、各単位気筒Ｅ１１，Ｅ２１内頂部に設けら
れた図略の点火プラグの火花放電によって点火燃焼する
ようになっている。上記点火プラグには点火コイル（イ
グニッションコイル）６から配電器（ディストリビュー
タ）６１を介して高圧電流が供給されるようになってい
る。

【００１９】また、制御系としての前記駆動輪制御手段
４は、スリップ検出に応じて所定のスリップ状態か否か
の判定を行うとともに、所定のスリップ状態になれば、
スリップ度合に応じたスリップ制御を行うように、トル
クダウン要求信号を出力する。そして、そのために前輪
１１、１２にはそれぞれ右駆動輪回転数センサ１ａおよ
び左駆動輪回転数センサ１ｂが設けられ、従動輪である
後輪１３、１４にはそれぞれ右従動輪回転数センサ１ｃ
および左従動輪回転数センサ１ｄが設けられている。

【００２０】この駆動輪制御手段４の機能を具体的に説
明すると、回転数センサで検出された各車輪の回転数は
逐一駆動輪制御手段４内に入力され、この制御手段４内
に設けられたスリップ状態検出手段によってスリップが
発生しているか否かについて検出するようになってい
る。この検出手段のスリップ検出は、駆動輪である前輪
１１、１２の回転数と、従動輪である後輪１３、１４の
回転数とを比較することによって行われる。すなわち従
動輪の回転数に比べて駆動輪の回転数が極端に大きいと
きは、この駆動輪がスリップを起こしていると判定する
ものである。

【００２１】そして、駆動輪制御手段４の内部にはスリ
ップ状態検出手段が検出した駆動輪のスリップの度合を
判定するスリップ度合判定手段が設けられており、この
スリップ度合判定手段はスリップの度合を算出し、この
算出されたスリップ度合およびその他の条件に基づい
て、必要と判断されたトルクダウン量をトルクダウン要
求信号として、前記のエンジン駆動制御手段３へ出力す
る。

【００２２】一方、このトルクダウン要求信号が入力さ
れるエンジン駆動制御手段３は、エンジン２の回転駆動
を四囲の状況に応じて最適状態にするための制御手段で
あって、いわゆるマイクロコンピュータによって構成さ
れており、予め入力されたプログラムに基づいて刻々入
力される四囲の状況に応じ、エンジン２が最適状態で駆
動するための各種の指令信号が発信されるようになって
いる。

【００２３】つまり、本発明の実施に関与するもののう
ち、エンジン運転状態検出手段として、図略のエンジン
のクランクシャフト等の回転数を検出するエンジン回転
数センサ７１、およびエンジンの負荷状態を検出する絞
り弁開度センサ７２等があり、これらのセンサからの信
号及び上記のトルクダウン要求信号がエンジン駆動制御
手段３に入力されている。また、エンジン駆動制御手段
３で制御される出力機器としては、点火コイル６、燃料
噴射ノズル５等がある。

【００２４】従って、本発明の実施においてエンジン駆
動制御手段３内には、上記トルクダウン要求信号，上記
エンジン回転数センサ７１，絞り弁開度センサ７２等の
データに基づいて浄化器Ｋの温度上昇を推定する温度上
昇推定手段７５と、トルクダウン要求信号（Ｆｃ）に基
づく通常のトルクダウン制御を制限するトルクダウン制
御制限手段７６と、このトルクダウン制御制限手段７６
による制限を解除する制御制限解除手段７７と、及び実
際にトルクダウン制御を実行するトルクダウン制御手段
７８とが備えられている。

【００２５】これらの各手段は、実際にはプログラムで
構成されるが、このうちの手段７５，７６，７７は、後
述するフローチャートにて示されるものである。ただ
し、温度上昇推定手段７５には次に説明するような機能
が、フローチャートで示された範囲外に設けられてい
る。

【００２６】この温度上昇推定手段７５には、図３で示
されるような浄化器Ｋの温度上昇領域を定めるデータマ
ップが、事前に設けられている。このデータマップは、
要求されるトルクダウン量を表しているトルクダウン要
求信号の要求量Ｆｃとエンジン回転数Ｎｅとに基づい
て、その運転状況において浄化器Ｋが温度上昇する領域
を定めているものである。そして、このデータマップを
各絞り弁開度Ｏａの適当な値ごとに事前に用意してお
き、各種の運転状況に対応できるように備えている。

【００２７】また、フローチャート等で示してはいない
が、トルクダウン制御手段７８には２つのトルク制御方
法を備えている。

【００２８】ひとつは、一般に気筒数制御と言われる制
御方法である。駆動輪制御手段４からのトルクダウン要
求信号は、一定周期のパルス信号から構成されており、
このパルス信号のデューティ比を種々変化させることに
よって、燃料供給をカットする気筒（休止気筒）の数及
び位置の組合せが選定できるようになっている。従っ
て、このようなトルクダウン要求信号がエンジン駆動制
御手段３に伝達されると、この信号を受けたトルクダウ
ン制御手段７８はその信号を所定のパルス信号に変換
し、その後各気筒の燃料噴射ノズル５に出力することに
より、燃料の供給あるいは遮断が行なわれ、この結果ス
リップの度合に対応した気筒数制御によるエンジン２の
トルクダウンが行われる。

【００２９】もう一方の制御方法は、点火時期の遅角制
御によるものである。この制御は、スリップ状況に基づ
くトルクダウン要求信号と運転状態とに応じて点火プラ
グの点火時期調整を行なうものである。この点火時期調
整は、運転状態に応じて基本点火時期を設定するととも
に、スリップ状況に応じて遅角量（リタード量）を種々
設定するものである。こうして、トルクダウン要求信号
と運転状態とにより、点火時期をその最適時期より遅ら
せる事により、トルクダウンを行なうものである。

【００３０】トルクダウン制御手段７８は、以上の２つ
の方法を併用することにより機能するものである。

【００３１】このトルクダウン制御手段７８以外の各手
段を構成するプログラムを、フローチャートで示すと図
２のようになる。また、図４はフローチャートの動作順
序を示すタイムチャートである。

【００３２】この図２のフローチャートの制御動作を、
このタイムチャートを用いながら説明する。ただし、こ
のフローチャートの各ステップのうち、ステップＳ２は
前記の温度上昇推定手段７５に、ステップＳ７はトルク
ダウン制御制限手段７６に、ステップＳ５，Ｓ６の各ス
テップは制御制限解除手段７７に対応するものである。

【００３３】まず、ステップＳ１でトルクダウン要求信
号、エンジン回転数センサ、絞り弁開度センサからデー
タ値、あるいは各検出値を読み込む（Ｆｃ，Ｎｅ，Ｏ
ａ）。その後、ステップＳ２へ移行する。このステップ
Ｓ２では、既に読み込み済の絞り弁開度Ｏａに基づき、
図３に示す上記のデータマップの内の適正なものを選定
し、トルクダウン要求信号（Ｆｃ）とエンジン回転数
（Ｎｅ）及び絞り弁開度（Ｏａ）とでその時点での運転
状況が、浄化器Ｋの温度上昇をもたらす温度上昇領域か
否かを判定する。そして、温度上昇領域であるためＹＥ
Ｓと判定されると、ステップＳ３へ移行する。このステ
ップＳ３では、通常制御タイマーの現在値Ｔｕｐを減少
してゆき、カウントダウンを始める（このタイマーによ
る時間は、図４に示すｔ１となる）。この通常制御タイ
マーの現在値が０になるまでは、ステップＳ４でＮＯと
判定されてステップＳ１０へ移行して、制限されない通
常のトルクダウン制御が前記のトルクダウン制御手段７
８によって行なわれる。

【００３４】一方、通常制御タイマーの現在値Ｔｕｐが
０になると、ステップＳ４でＹＥＳと判定されてステッ
プＳ５へ移行する。ステップＳ５では、トルクダウン制
御の制限時間を管理する制限制御タイマーの現在値Ｔｄ
ｎが減少されて、カウントダウンを始める（このタイマ
ーによる時間は図４に示すｔ２となる）。そして、ステ
ップＳ６へ移行し、このタイマーの現在値が０になった
か否かを判定し、ＮＯと判定されるとステップＳ７へ移
行する。

【００３５】このステップＳ７では、トルクダウン要求
信号の要求量Ｆｃから１を減少し、ステップＳ８へ移行
し、ここで再び図３で示すデータマップと照合する。そ
の結果、エンジン運転状態が温度上昇領域であるため、
ＹＥＳと判定されると再びステップＳ５へ戻る。そし
て、再度ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８の順番に動作
を繰り返す。このようにして、トルクダウン要求信号の
要求量Ｆｃの値が減少され、この値ＦｃがステップＳ７
にて前記のトルクダウン制御手段７８に送られることに
なる。この制御手段７８は、減少された要求量Ｆｃに基
づいて、前記の気筒数制御あるいは点火時期の遅角制御
等を行なってトルク制御を実行するため、トルクダウン
の量が制限されることにより、浄化器Ｋの温度上昇が抑
制され、その後放熱により浄化器Ｋの温度下降が始ま
る。

【００３６】このステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８の制
御動作を繰り返している間に、制限制御タイマーの現在
値Ｔｄｎが減少されて、やがてこの現在値Ｔｄｎが０と
なるため、ステップＳ６でＹＥＳと判定されてステップ
Ｓ９へ移行する。このステップＳ９では、上記２つのタ
イマーの現在値（Ｔｕｐ，Ｔｄｎ）をそれぞれ初期値
（Ｋｕｐ，Ｋｄｎ）に戻し、ステップＳ１０へ移行す
る。そして、このステップＳ１０は、トルクダウン要求
信号の要求量Ｆｃ通りのトルクダウン制御をトルクダウ
ン制御手段７８に実行させるようにして、フローチャー
トが終了し、リターンする。

【００３７】ところが、上記ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ
７，Ｓ８の繰返しの制御を行なっている間に、温度上昇
領域でなくなった場合にはステップＳ８でＮＯと判定さ
れて、ステップＳ１０へ移行し、通常のトルクダウン制
御が行なわれる。

【００３８】このように、運転状態を示す各種データ値
（Ｆｃ，Ｎｅ，Ｏａ）と図３に示されるデータマップと
に基づいて、浄化器Ｋが温度上昇する状態にある場合に
は、異常加熱状態になる前にトルクダウン制御手段に対
して徐々に制限を行なうことにより、ドライバーに違和
感を感じさせることなく浄化器の異常加熱を未然に防止
することができる。また、その後所定時間を経過すると
制限を解除することにより、浄化器の機能を有効に活用
することができる。

【００３９】一方、図２のフローチャートにおいて、ト
ルクダウン制御の制限中にステップＳ８にてＮＯ判定さ
れた後では、ステップＳ１０へ移行して通常のトルクダ
ウン制御の実行に戻り、その後リターンして、再びステ
ップＳ１，Ｓ２へと進む。この場合、ステップＳ２では
ステップＳ８と同様に、まだ温度上昇領域以外であるた
めＮＯと判定されてステップＳ１１へ移行する。このス
テップＳ１１において、２つのタイマーの現在値Ｔｕ
ｐ，Ｔｄｎを次のカウントダウンのために初期値に設定
するが、制限制御タイマーの現在値Ｔｄｎは、定数Ｋｄ
ｎに設定される。他方、通常制御タイマーの現在値Ｔｕ
ｐは、この時の現在値に１を加算しつつ図４のｒに示す
ように徐々に増大するような構成としている。そして、
この通常制御タイマーがカウントダウンを始めるときに
は、定数Ｋｕｐとこの加算されつつある現在値Ｔｕｐと
を比較して小さいほうの値を初期値として設定する。

【００４０】ステップＳ１１をこのように構成すること
により、再度エンジンの運転状態が温度上昇領域になっ
た場合には短時間でトルクダウン制御に対する制限を開
始し、浄化器の温度上昇に直ちに対応するものである。

【００４１】なお、本実施例では、トルクダウン制御手
段７８が２つのトルク制御方法（点火時期の遅角制御，
気筒数制御）を用いた場合を示したが、いずれか一方の
方法でトルク制御を行なう場合でも本発明の実施は可能
である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、エンジ
ンの運転状態あるいは運転状態を基に、浄化器の温度が
上昇領域にある場合には、異常加熱状態に至る前にトル
クダウン制御の制限を実行することにより、浄化器の異
常加熱を未然に防止して、その劣化を防ぐものである。

【００４３】なお、この制御において温度上昇領域とな
ってからトルクダウン制御の制限開始までに時間遅れを
持たせているのは、浄化器の温度上昇の遅れを考慮した
ものである。

【００４４】また、この制限が所定時間以上経過する
と、この制限を解除することにより、浄化器の温度上昇
を防止しながらも、スリップ防止の機能を有効に活用す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジンの制御装置を説明するた
めの系統図である。

【図２】本発明の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図３】浄化器の温度上昇領域とエンジン運転状態との
関係を示す図である。

【図４】上記フローチャートの動作を説明するタイムチ
ャート図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ エンジン ３ エンジン駆動制御手段 ４ 駆動輪制御手段 ７５ 温度上昇推定手段 ７６ トルクダウン制御制限手段 ７７ 制御制限解除手段 ７８ トルクダウン制御手段 Ｋ 浄化器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪のスリップ状態を検出するスリップ
   状態検出手段と、このスリップ状態検出手段からの信号
   に応じ、所定のスリップ状態となった時に一部気筒に対
   する燃料カットおよび点火時期のリタードのうちの少な
   くとも一方を行なうことにより、スリップレベルに応じ
   たトルクダウン制御を行なうトルクダウン制御手段とを
   備えたエンジンの制御装置において、エンジンの運転状
   態を検出するエンジン運転状態検出手段と、このエンジ
   ン運転状態検出手段及び上記スリップ状態検出手段から
   の信号により、車両の排気を浄化する排気浄化装置の温
   度上昇を推定する温度上昇推定手段と、この温度上昇推
   定手段の推定結果により排気浄化装置の温度上昇が推定
   される場合には、上記トルクダウン制御手段の動作を制
   限するトルクダウン制御制限手段とを設けたことを特徴
   とするエンジンの制御装置。
2. 【請求項２】 上記トルクダウン制御制限手段による制
   限が所定時間以上継続した場合には、トルクダウン制御
   の制限を解除する制御制限解除手段を備えたことを特徴
   とする請求項１記載のエンジンの制御装置。