JPH06323148A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクダウン制御が発散するような運転領域
においエンジンのトルクダウン量が増加されるのを禁止
することにより、制御の発散を防止することのできるエ
ンジンの制御装置を提案する。 【構成】 エンジン出力トルクを低下させるべきトルク
ダウン条件が成立したときに、過給機による過給圧を低
下させてエンジンの出力を低下させる出力低下手段を備
えたエンジンの制御装置において、吸入空気量センサの
出力信号の変化率を検出する検出手段と、前記トルクダ
ウン条件が成立した後の前記出力低下手段によるエンジ
ン出力の低下制御の実行中において、前記検出手段によ
り検出された前記出力信号の変化率が所定値以上のとき
に、前記出力低下手段を制御して、エンジン出力の低下
量の増大を禁止する制御手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過給機を備えたエンジ
ンの制御装置に関し、特に、例えばトラクション制御等
においてトルクダウン制御を行なうときの過給機による
空気の供給系におけるトルクダウン制御の応答遅れの改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】過給機を備えたエンジンにおいて、例え
ばトラクション制御を行なっているときにトルクダウン
制御を行なう必要のある場合には、サージタンク内圧
（即ち、吸入空気量）を低下させてトルクダウンを行な
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸入空
気量の制御によりトルク制御を行なうと、空気量の制御
の応答性が低いために、トラクションコントロール側か
ら見ればトルクダウン要求に対する追従性が悪いことに
つながる。特に、過給圧をバイパスバルブなどを制御す
ることにより低下させる場合には、そのバルブの作動遅
れも大となるために問題が生じる。

【０００４】例えば、上記の追従遅れのために、トラク
ションコントロール側では、エンジントルクがダウンし
ている最中なのか、それとも既に目標トルクにまでダウ
ンしたのかわからず、トラクションフィードバック制御
が発散（エンジン出力の変化幅が大きくなる）してしま
ったり、あるいは車輪スリップが起こらないようなトル
クに保持することが困難（スリップの生じないエンジン
トルクに制御するのに時間がかかる）となってしまった
りしてトラクション性能が低下する。

【０００５】この点につき、特開昭６３−５１１６号で
は、車輪がスピンしたときに、過給機の過給圧をダウン
させるようにしているものの、トルクダウン時の過渡時
の変動について対策を施していないために、トラクショ
ン性能の低下は免れることはできない。このことは、過
給機によるトルク制御の応答性の悪さに原因がある。

【０００６】そこで、本発明は上記従来技術の欠点を解
消するために提案されたもので、その目的は、トルクダ
ウン制御が発散するような運転領域においエンジンのト
ルクダウン量が増加されるのを禁止することにより、制
御の発散を防止することのできるエンジンの制御装置を
提案するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明は、図１に示すように、過給機を備えたエンジ
ンの制御装置において、エンジン出力トルクを低下させ
るべきトルクダウン条件が成立したときに、前記過給機
による過給圧を低下させてエンジンの出力を低下させる
出力低下手段を備えたエンジンの制御装置において、吸
入空気量センサの出力信号の変化率を検出する検出手段
と、前記トルクダウン条件が成立した後の前記出力低下
手段によるエンジン出力の低下制御の実行中において、
前記検出手段により検出された前記出力信号の変化率が
所定値以上のときに、前記出力低下手段を制御して、エ
ンジン出力の低下量の増大を禁止する制御手段とを具備
したことを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の好適
な実施例を説明する。図２，図３は、本発明の好適な実
施例のエンジン制御システムを示す。このシステムの主
な構成要素は、エンジン本体１００（図２）とエンジン
コントローラ２００（図３）と吸排気系と、図３に示さ
れたトラクションコントロールユニット３００（図３）
とＡＴ（自動変速機）コントローラユニット４００（図
３）とである。１は給気量ＱAを検出するセンサ、２は
スロットル弁、３はスーパチャージャである。スロット
ル弁２の近傍には不図示のアイドルスイッチが設けら
れ、このスイッチがオンすると、アイドル状態を示す信
号がコントローラ２００に送られる。

【０００９】４は燃料を噴射する噴射弁、６は点火プラ
グ、８は吸気バルブ、９は排気バルブ、１２は排気ガス
を浄化する触媒コンバータである。コントローラ２００
は噴射弁４に対して燃料噴射信号τを出力する。また、
コントローラ２００は点火コイルに対して点火信号IGを
出力する。デイストリビュータ１０はエンジンのクラン
クシャフト（不図示）の回転に対応したエンジン回転数
信号ＮEをコントローラ２００に出力する。空燃比セン
サは排気ガス中の酸素濃度を信号A/Fとしてコントロー
ラ２００に出力する。

【００１０】エンジンコントローラ２００は、トラクシ
ョンコントロールユニット３００（図３）とＡＴ（自動
変速機）コントローラユニット４００（図３）とに接続
されている。図３において、車輪速センサ３０１〜３０
４により検出された車輪速度に基づいて、コントローラ
３００がスリップ率を演算する。コントローラ３００
は、演算したスリップ率をエンジンコントローラ２００
に送る。エンジンコントローラ２００は、スリップ率か
ら各車輪のスリップ状態を判断してエンジン出力トルク
を制御する。

【００１１】本実施例においては、エンジン出力トルク
の制御は吸入される空気の充填効率を制御することによ
り行なわれる。本システムでは、過給機としてのスーパ
チャージャ３が空気を燃焼室内に強制的に送り込む。バ
イパス弁１３は、その開口率を変更することにより、ス
ーパチャージャ３が過給する空気量を制御する。即ち、
エンジンコントローラ２００は、トラクションコントロ
ーラ３００から送られてきたスリップ率に基づいて、ト
ルクダウン量を決定し、そのダウン量に応じた弁１３の
開口率が得られるようにデユーティ信号Dutを決定す
る。

【００１２】図４は実施例のエンジンコントローラ２０
０の制御手順にかかわるフローチャートである。ステッ
プＳ２では、スリップ率、エンジン回転数ＮE などの各
種信号を読み込む。ステップＳ４では、得られたスリッ
プ率からスリップの発生を判断する。スリップが発生し
ていない場合には、トラクション制御を行なう必要がな
いので、ステップＳ２２においてバイパス弁１３の開度
を通常の値に設定する。

【００１３】スリップが発生している場合を説明する。
ステップＳ６において、発生しているスリップ率に応じ
て目標トルクダウン量を決定する。次に、ステップＳ８
において、得られた目標トルクダウン量に応じて目標ブ
ースト圧（充填効率）Ｐbtを決定する。ステップＳ１０
では、センサ１が検出した空気量ＱAとエンジン回転数
ＮEとから、見かけ上の充填効率Ｃe0を演算する。ここ
で、 Ｃe0＝ｋ・ＱA／ＮE …（１） である。ステップＳ１２では、空気センサ３からの出力
ＱA に応じた予想ブースト圧Ｐbfを演算する。空気セン
サの出力ＱA と予想ブースト圧Ｐbfとの関係を図５に示
す。ステップＳ１４では、目標ブースト圧Ｐbtと予想ブ
ースト圧Ｐbfとの大小関係を比較する。

【００１４】 ｜Ｐbt−Ｐbf｜＜Ｋ …（２） ならば、目標ブースト圧Ｐbtと予想ブースト圧Ｐbfとの
差異が少ないのであるから、現在以上にトルクダウン制
御を行なう必要はないので、何も行なわずにステップＳ
１４に戻って、｜Ｐbt−Ｐbf｜≧Ｋとなるのを待つ。目
標ブースト圧と予想ブースト圧との差異が大きい、即ち
｜Ｐbt−Ｐbf｜≧Ｋのときは、さらなるトルクダウンが
必要と判断して、ステップＳ１６において、｜Ｐbt−Ｐ
bf｜の値に応じてバイパス弁１３の開度を設定する。図
６に、｜Ｐbt−Ｐbf｜と弁１３の開口率との関係を示
す。

【００１５】ステップＳ１８では、ステップＳ１０で演
算した見かけ上の充填効率Ｃe0となまし処理後の充填効
率Ｃeとの差ΔＣeを演算する。即ち、 ΔＣe＝Ｃe0−Ｃe …（３） である。ここで、ＣeはＣe0の積分値（平均値）であ
る。従って、ΔＣeは、その時点における吸入空気量の
変動を表すこととなる。ステップＳ２０では、ΔＣeの
絶対値の大小を調べる。もし、｜ΔＣe｜が閾値Ｔより
も大ならば（｜ΔＣe｜＞Ｔ）、ステップＳ１４に戻っ
て、｜Ｐbt−Ｐbf｜≧Ｋである（ステップＳ１４）かぎ
りは、さらなるトルクダウンが必要と判断して、ステッ
プＳ１６において、｜Ｐbt−Ｐbf｜の値に応じてバイパ
ス弁１３の開度を改めて設定する。かくして、｜ΔＣe
｜が閾値Ｔよりも大ならば（｜ΔＣe｜＞Ｔ）ならば、
スリップ率が変化してもステップＳ１６で求めたバイパ
ス弁１３の開度を維持する。即ち、｜ΔＣe｜が大なら
ば、トルクダウン中（過渡時）と見做しトルクダウン要
求を禁止する。

【００１６】また｜ΔＣe｜が閾値Ｔよりも小ならば
（｜ΔＣe｜≦Ｔ）、ステップＳ２０からメインルーチ
ンにリターンするので、スリップ率に応じたトルクダウ
ン量を決定し、バイパス弁１３の開度が決定されること
になる。図７〜図９を用いて本実施例の動作の利点を説
明する。図７，図８は従来例による動作結果を示す。即
ち、図７に示すように、従来例では、トラクションコン
トロール側からのトルク要求の変化に、実過給圧が追随
できずに応答遅れが発生していた。この遅れを放置する
と、トラクションコントロール側からのとる供養急は、
図８において実戦のように変動し、それに応じて過給圧
も振動して変化していた。

【００１７】ところが、本実施例では、空気量センサの
出力ＱAに基づいて、到達過給圧の予測及び過渡状態
（トルクダウン中であるか否か）かどうかを判断するよ
うにしている。そして、空気量センサの出力ＱAの変化
が大きいと判断したときは過渡状態（トルクダウン中で
ある）と判断して、制御の発振を防止するためにトルク
ダウン量の増大を禁止している（ステップＳ２０でＹＥ
ＳのときにステップＳ１６でバイパス弁１３の開度を維
持している）。このような判断が可能なのは、 ：エンジン回転数が同じであるならば、センサ３の出
力ＱA とスーパチャージャ１３内の圧力に相関関係があ
ること、 ：スーパチャージャ１３内の圧力の変動よりも、吸入
空気量ＱA に現われる変動の方が吸気系による遅れ分だ
け早いので、吸入空気量ＱAの変動に基づいて到達過給
圧のの変動を予測したほうが時間的な遅れが発生しない
ことになる。

【００１８】従って、図９に示すように、トルクダウン
要求にしたがってトルクダウン（過給圧の減少がある
と）、その結果即座に現われる吸入空気量の変化を用い
て、その時点以降のトルクダウン制御を判断しているの
で、制御に発振などの現象が起こるのが防止される。本
発明は上記実施例に限定されない。例えば、本発明は過
給機であれば、スーパチャージャに限定されずに、例え
ばターボチャージャにも適用できる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のエンジン
の制御装置は、出力低下制御の結果がいち早く現われる
吸入空気量センサの出力信号の変化率に基づいて過給機
の状態を判断しており、その変化率が大きいときは出力
低下制御が過渡状態にあると判断する。過渡状態にある
と判断したときは、出力低下制御を前記変化率に応じて
行なうことは制御の発振を招くと判断して、出力低下制
御の低下量の増大を禁止するようにしている。このよう
な制御により、過給機に応答遅れがあっても、エンジン
出力の低下制御の発振状態の発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御装置の構成を説明する図。

【図２】本発明の制御装置を適用した実施例のシステム
構成図。

【図３】本発明の制御装置を適用した実施例のシステム
構成図。

【図４】実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図５】空気量ＱAと予測ブースト圧Ｐbfとの関係を示
すグラフ図。

【図６】予測ブースト圧Ｐbfと目標ブースト圧Ｐbtとの
差と弁１３の開口率との関係を示すグラフ図。

【図７】従来技術において発生する問題点を説明する
図。

【図８】従来技術において発生する問題点を説明する
図。

【図９】実施例の効果を説明するグラフ図。

フロントページの続き (72)発明者 尾下 秀樹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過給機を備えたエンジンの制御装置にお
   いて、 エンジン出力トルクを低下させるべきトルクダウン条件
   が成立したときに、前記過給機による過給圧を低下させ
   てエンジンの出力を低下させる出力低下手段を備えたエ
   ンジンの制御装置において、 吸入空気量センサの出力信号の変化率を検出する検出手
   段と、 前記トルクダウン条件が成立した後の前記出力低下手段
   によるエンジン出力の低下制御の実行中において、前記
   検出手段により検出された前記出力信号の変化率が所定
   値以上のときに、前記出力低下手段を制御して、エンジ
   ン出力の低下量の増大を禁止する制御手段とを具備した
   ことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１のエンジンの制御装置におい
   て、前記過給機はスーパーチャージャーであることを特
   徴とするエンジンの制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１のエンジンの制御装置におい
   て、 前記制御手段は、 前記センサの出力信号に基づいて実際の過給圧を予測
   し、前記出力低下手段はこの予測過給圧に基づいてトル
   クダウン制御を行なうことを特徴とするエンジンの制御
   装置。