JPS63253153A - エンジンの制御装置 - 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） 本発明はエンジンのラフネスの検出に基づいて空燃比、
点火時期等のエンジン制御量を制御するエンジンの制御
装置に関するものである。

（従来技術） 従来から、車両に装備されるエンジンにおいて、燃費お
よびエミッションを良好に保つとともに乗員の乗心地を
良くするため、エンジンのラフネス（燃゛焼の不安定状
Ｂ）の検出に基づき、上記ラフネスを所定レベルにまで
抑制するように、空燃比や点火時期等のエンジン制御量
をフィードバック制御するエンジンの制御装置は種々知
られており、例えば特公昭５６−３３５７１号公報では
、エンジン回転数の変動の検出に基づき、混合気補正用
空気通路内に設けられた制御弁の開度を制御することに
よって空燃比を制御している。

このようにラフネスに応じた制御を行なう場合に、ラフ
ネス検出手段としては、上述のエンジン回転数変動やエ
ンジン変位、燃焼圧ピーク値の変動等のエンジン自体の
ラフ状態を調べるものが一般に知られているが、このほ
かに、車体の前後方向の加速度を検出する前後加速度セ
ンサを用いてラフネスに起因した車体サージ（車体前後
方向の加速度変動）を検出するようにしたものもある。

これらのうちで特に車体サージを検出するものを用いれ
ば、ラフネスによる乗員の不快さを最も直接的に検出す
ることができるので、ラフネスによる乗員の不快感を抑
制するには好ましい。

ただしこのような前後加速度センサを用いた車体サージ
の検出に基づいてラフネス制御を行４う場合に、車体サ
ージは路面の荒れによっても生じるため、路面状態が悪
いときに制御の精度が低下する傾向がある。つまり、路
面の荒れは主に車体の上下振動を生じさせるが、これに
伴って前後方向にもある程度の割合いで加速度変動を生
じさせ、これがラフネスに起因した加速度変動に加えて
検出されるため、検出精度ひいては制御精度に影響を及
ぼし、誤った制御を行なう可能性がある。

このような問題に対する対策としては、車体の上下振動
（上下方向の加速度変動）を検出することによって路面
状態を調べ、上記上下振動かしきい値以上のときはラフ
ネス制御を停止するという方法、あるいは、上記上下振
動から路面の荒れに起因した前後加速度変動成分を求め
、これを前後加速度変動の検出値から減じることによっ
てラフネスによる車体サージを検出する方法が考えられ
る。しかし、前者の方法では、上記しきい値を大きくす
ると誤制御の可能性が大きくなり、しきい値を小さくす
ると実際の走行時にラフネス制御の機会が極めて少なく
なってしまう。また、後者の方法でも、路面の荒れによ
る上Ｊζ振動が大きくなると、それにつれて撮動のばら
つきも大きくなるため、誤検出の可能性が大きくなると
ともに、検出値のばらつきによってエンジン制御量のハ
ンチングが生じやすくなり、制御の安定性が損われると
いった問題が残されていた。

（発明の目的） 本発明は上記の事情に鑑み、車体の加速度変動の検出に
基づいてラフネス制御を行なう場合に、路面の荒れによ
る車体振動が大きいときにも過誤制御を防止し、安定し
たラフネス制御を行なうことができるエンジンの制御装
置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明の構成を第１図を参照して説明する。

本発明のエンジンの制御装置は、車体の前後方向の加速
度を検出する前後加速度検出手段Ａと、この前後加速度
検出手段への出力に基づいてエンジンのラフネスを検出
するラフネス検出手段Ｂと、このラフネス検出手段Ｂの
検出値に応じてエンジン制ａｍを制御するラフネス制御
手段Ｃと、車体の上下方向の加速度を検出する上下加速
度検出手段りと、この上下加速度検出手段りの出力に応
じてこの出力が大きくなる程上記ラフネス制御手段によ
る制御利得を小さくする制御利得変更手段Ｅとを備えた
ものである。

つまり、路面状態が良くて車体上下方向の加速度が小さ
いときは応答性良くラフネス制御を行なうことができる
ように上記制御量１ｇを比較的大きくしておくが、路面
状態が悪くなって車体上下方向の加速度が大きくなると
、上記制御利得を小さくすることにより、誤検出による
エンジン制’ａｍの過度の変動を避けるようにしている
。

（実施例） 第２図は本発明の一実施例についての装置の概略構造を
示し、この図において、１は自動車２等の車体に取イ４
けられて車体の加速度を検出する加速度センサである。

当実施例においてこの加速度センサ１は、前復方向と上
下方向との二方向の加速度を検出し、従って第１図の中
の前後加速度検出手段Ａと上下加速度検出手段りとを兼
ねており、前後加速度検出信号および上下加速度検出信
号を出力している。これらの加速度検出信号は、車体サ
ージ検出器３によってそれぞれ二乗平均されることによ
り、前後方向および上下方向の振動の大きさに相当する
値に変換される。そしてこれらの二乗平均された前後方
向加速度Ｇｘおよび上下方向加速度Ｇｚが、図外のエン
ジンに装備された燃料噴射装置や点火装置を制御するコ
ントロールユニッｈ（ＥＣＵ）４に入力されている。

上記コントロールユニット４には、上記車体サージ検出
器３からの信号に加え、エンジン回転数を検出する回転
数センサからの信号５、図外の工ンジン吸気通路中のス
ロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサから
の信号６、図外の変速機のギア位置を検出するギア位置
センサからの信号７、吸気圧を検出するブーストセンサ
からの信号８、空燃比を検出するリニア０２センサから
の信号９等が入力されている。そしてこのコントロール
ユニット４から、エンジンに装備された燃料噴射弁１０
に噴射信号が出力されるとともに、点火装置のイグナイ
タ１１に点火信号が出力されている。

このコントロールユニット４は、エンジンの運転状態等
に応じた燃料噴９Ａ吊および点火時期の一般的な制御を
行なうとともに、ラフネス制御を行なうに適当な条件に
あるとき（例えば定常運転時）に、エンジンのラフネス
に応じてエンジン制御量をフィードバック制御し、例え
ば燃料噴射量の制御によって空燃比を制御するようにし
ており、このコントロールユニット４に、第１図中に示
したラフネス検出手段Ｂ、ラフネス制御手段Ｃおよび制
御利得変更手段Ｅが含まれている。ラフネスの検出は、
車体の前後方向加速度（二乗平均値）ＧＸの検出値に基
づいて行なわれ、望ましくは後述のフローチャートに示
すように、上記＠後方向加速度Ｇｘから、路面の荒れに
起因した前後方向加速度成分を減じた値によりラフネス
が検出される。

第３図は、路面の荒れに起因した車体上下方向加速度（
二乗平均値）Ｇｚとそれに伴う前後方向加速度成分との
関係を示している。この図のように、路面の荒れに起因
した車体上下方向加速度ＧＺと前後方向加速度成分とは
略一定の比率ａで路面状態に応じて変化する。従って、
車体上下方向加速度ＧＺに上記比率ａを掛ければ、路面
の荒れに起因した前後方向加速度成分が求まる。また、
この図中の破線は、上記のように求められる前後方向加
速度成分のばらつきの範囲を示したものであり、α（Ｇ
ｚ）は推定標準偏差である。このように、路面状態の悪
化に伴って上記車体上下方向加速度ＧＺが大きくなる稈
、上記ばらつきも大きくなる。第４図は、上記車体上下
方向加速度ＧＺとラフネス検出時の誤検出率との関係を
示し、この関係については後に詳述する。

第５図および第６図は上記コントロールユニット４によ
るラフネス制御のフローチャートを示している。

第５図に示すルーチンでは、スタートすると、まずステ
ップＳ１で初期化を行なってから、ステップＳ２でエン
ジン回転数、スロットル開度および吸気圧の検出値を読
込み、ステップＳ３でギア位置の検出信号およびリニア
０２センサの出力を読込む。次に、ラフネス制御を行な
うに適当な条件を調べるため、ステップ８４〜Ｓ６で、
エンジン回転数、スロットル開度および吸気圧にそれぞ
れ変化があるか否かを調べ、これらのいずれかに変化が
あればそのままステップＳ２に戻り、いずれも変化して
いない定常運転時にはステップＳ７以降の処理に移る。

ステップＳ７では、二乗平均された車体前後方向加速度
ＧＸおよび上下方向加速度ＧＺを読込む。

続いて、空燃比のフィードバック制御値ΔＹを演算する
ルーチンＲを実行してから、ステップＳ８で、例えば空
燃比Ｙを上記フィードバック制御値ΔＹだけ加算した値
に変更する積分制御等により、目標空燃比を求める。そ
してステップＳ９で、上記目標空燃比とリニア０２セン
サの出力および吸気量等に基づき、目標空燃比に見合う
燃料噴射Ｍを計算し、それからステップＳ２に戻る。な
お、このようなラフネスに応じた制御によってステップ
Ｓ９で燃料噴Ｑ４ｆｆｔが計算されたときは、それに応
じた噴射信号が出力され、また、ラフネス制御時以外は
運転状態等に応じて燃料噴ｔＪＪｍが制御されるが、こ
れらの一般的な制御のルーチンについては図示を省略す
る。

空燃比のフィードバック制御値ΔＹを演算するルーチン
Ｒでは、第６図のように、ステップＳ１１で、二乗平均
された前後方向加速度Ｑｘの検出値から前）本の路面の
荒れに起因した前後方向加速度成分（ａｘＧｚ）を減惇
することにより、エンジンのラフネスに起因した車体サ
ージを求め、これによってエンジンのラフネスを検出す
る。続いてステップＳ１２で上記車体サージ（Ｇｘ−ａ
ＸＱＺ）に応じて基本フィードバックυ１０ＩＩ値ΔＹ
ｏを求める。この場合、基本フィードバック制御値ΔＹ
。

は、例えば第７図に示すように、上記車体サージが目標
サージより所定値以上大きくなればそれに応じた負の値
、車体サージが目標サージより所定値以上小さくなれば
それに応じた正の値となるように、予めこの図の関係を
設定したテーブルから求め、あるいは演算式によって求
める。

第６図のステップＳηに続いてステップＳ１３では、ギ
ア位置およびエンジン回転数に応じた補正係数０１を求
める。この補正を行なっているのは、エンジンのラフネ
スと上記車体サージの大きさとの関係が上記ギア位置や
エンジン回転数によって変るためである。次にステップ
Ｓ　１４で、車体上下方向加速度Ｇｚに応じてフィード
バックｉ、ＩＩ御量を補正することにより制御利得を変
更する処理（＃Ｊ記制制御得変更手段Ｅとして処理）を
行なうように、車体上下方向加速度Ｇｚに応じた補正係
数Ｃ２を求める。この場合、第８図に示すように、車体
上下方向加速度ＧｚがＯのときは上記補正係数Ｃ２を１
とし、車体上下方向加速度ＧＺが大きくなるにつれて上
記補正係数Ｃ２を小さくし、単体上下方向加速度Ｇｚが
著しく増大すると上記補正係数Ｃ２をＯとする。このよ
うな関係は予めテーブルで設定しておき、このテーブル
から上記補正係数を求める。

第６図の上記ステップＳ　１４に続いてステ１７８桁で
は、最終的なフィードバック制御ｆＩｌ値ΔＹをΔＹ＝
ΔＹｏ　ＸＣＩ　ＸＣ２ と演算する。

以上のような当実施例の装置による場合の作用を、第３
図および第４図を参照して説明する。

エンジンのラフネス発生時には駆動トルクの変動によっ
て車体前後方向の加速度変動が生じるので、二乗平均さ
れた車体前後方向加速度ＧＸの検出値に基づいて上記ラ
フネスの検出が行なわれる。

この場合に、単に上記車体前後方向加速度ＧＸをラフネ
ス検出値とすると、路面の荒れに起因した加速度の＠後
方向成分による誤差が生じるので、当実施例では、前記
のステップＳ１１の演算でラフネスを検出している。た
だしこのようにしてラフネスを検出しても、第３図に示
したように、路面状態の悪化に伴ってＩＩ体上下方向加
速度ＧＺが大きくなると、それにつれて上記前後方向成
分のばらつきも大きくなり、これによって誤検出が生じ
易くなる。つまり、前記のステップＳ１１で求められる
車体サー・ジが一定値（例えば０）より大きいときエン
ジンがラフであると判断することとした場合の誤検出率
は第４図のようになり、車体上下方向加速度ＧＺが小さ
いときは誤検出率が低いが、車体上下方向加速度ＧＺが
大きくなると上記ばらつきの増大によって誤検出率が高
くなる。

そこで、路面状態が良くて上記車体上下方向加速度ＧＺ
が小さく、誤検出率が低い状態にあるときは、前記のス
テップＳ　１４で求められる補正係数Ｃ２がほぼ１とさ
れ、ステップＳ１２．Ｓ１３．Ｓ１５の演算によってエ
ンジンのラフネスに見合う程度のフィードバック制御値
ΔＹが与えられることにより、空燃比が応答性良く制御
される。一方、路面状態の悪化によって上記車体上下方
向加速度Ｇ２が増大し、誤検出率が高い状態となると、
上記補正係数０２が小さくされることによってフィード
バック制御値ΔＹが小さくされ、これにより、空燃比の
適正レベルへの収束は多少遅れるものの、誤検出に基づ
く空燃比の過剰制御が避けられることとなる。また、路
面状態が極めて悪くて上下方向加速度Ｑｚが著しく増大
すると、補正係数０２が０とされ、実質的にラフネス制
御が停止される。

なお、上記実施例では二方向の加速度検出が可能な加速
度センサ１を用いて前後方向と上下方向の加速度を検出
しているが、前後方向加速度検出用と上下方向加速度検
出用の２個の加速度センサを用いてもよい。あるいは第
９図に示すように、水平に取付けた第１の加速度センサ
１ａと、第３図の関係における上下方向加速度と前後方
向加速度成分〆の比率ａに応じて水平向からｓｉｎ　ａ
の角度で傾斜させて取付けた第２の加速度センサ１ｂと
を用いてもよい。この場合、減算手段１５によって第２
の加速度センサ１ｂの出力Ｇ２から第１の加速度センサ
１ａの出力Ｇ１を減算し、これを二乗平均値演ロ手段１
６を介して取出すようにすれば、その値が、第３図にお
ける車体上下方向加速度Ｇｚに対応した前後方向加速度
成分（ａｘＱ２）となるので、この値を用いて実質的に
上下方向加速度を検出することができるとともに、この
値と、二乗平均値演篩手段１７を介して取出される第１
の加速度センサ１ａの出力とにより、簡単にエンジンの
ラフネスによる車体サージを求めることができる。

また、上記実施例では定常運転時のみラフネス制御を行
なっているが、緩加速時等にもラフネス制御を行なって
もよい。

ラフネス検出に応じて制御されるエンジン制御量として
は、上記実施例に示す空燃比の他に、点火時期、ＥＧＲ
量等を用いてもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、エンジンのラフネスによる加速
度変動を検出し、それに応じてエンジンＩｔ、ＩＩ　Ｉ
ＩＩ］　ｆｆｔを制御する場合に、路面状態の悪化によ
って車体上下方向の加速度が大きくなると、それにつれ
て制御量１！？を小さくするようにしているため、路面
状態が悪いときに、誤検出による過剰制御を防止すると
ともに、検出値のばらつきによるエンジン制１ｌｌ−ｆ
ｆｉのハンチングを防止し、制御の安定性を高めること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例の装置の概略図、第３図は路面状態に
応じた車体上下方向加速度と前後方向加速度成分との関
係を示す図、第４図は車体上下方向加速度とラフネス検
出時の誤検出率との関係を示す図、第５図および第６図
は制御のフローチャート、第７図は車体サージと望燃比
の基本フィードバック制御値との関係を示す図、第８図
は車体上下方向加速度とフィードバック制御値の補正係
数との関係を示す図、第９図は加速度検出の別の実施例
を示す要部概略図である。 Ａ・・・前後加速度検出手段、Ｂ・・・ラフネス検出手
段、Ｃ・・・ラフネス制御手段、Ｄ・・・上下加速度検
出手段、Ｅ・・・制御利得変更手段、１．１ａ、１ｂ・
・・加速度センサ、４・・・コントロールユニット。 特許出願人　　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　
人　　　　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　　　
　弁理士　　長１）　正向　　　　　　　　弁理士　　
板谷　山夫第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　４　　図 車体１下方向力り皺（３）Ｌ　にｚ 第　　６　　図 第　　７　　図　　　　　　　　　　　　　　　　第　
　８　　図第　　９　　図 ／ｂ Ｇχ　　　　　　改×α２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車体の前後方向の加速度を検出する前後加速度検出
   手段と、この前後加速度検出手段の出力に基づいてエン
   ジンのラフネスを検出するラフネス検出手段と、このラ
   フネス検出手段の検出値に応じてエンジン制御量を制御
   するラフネス制御手段と、車体の上下方向の加速度を検
   出する上下加速度検出手段と、この上下加速度検出手段
   の出力に応じてこの出力が大きくなる程上記ラフネス制
   御手段による制御利得を小さくする制御利得変更手段と
   を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。