JPH02218845A - エンジン出力制御装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、多気筒エンジンを備えた車両のエンジン出
力制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、エンジン出力制御装置としては、ドライブ・パ
イ・ワイヤ（Ｄｒｉｖｅ−ｂｙ−Ｗｉｒｅ）と称し、ア
クセルペダルとスロットル弁とを機械的に連結せず、ア
クセルペダルの踏込ｆｉ（操作量）を検知し、その検知
量から目標エンジン出力を定め、その目標エンジン出力
が得られるようにスロットル弁をモータ駆動するものが
ある。

また、任意の速度で走行しているとき、アクセルペダル
を離してもそのままの速度を維持する定速走行装置があ
る。さらに、トラクションコントロール装置との組合せ
により、車輪にスリップが生じたらアクセルペダルの踏
込みにかかわらずスロットル弁の開度を絞り、スリップ
を収束させるものがある。

一方、エンジンには気筒が複数の多気筒エンジンがあり
、その多気筒エンジンには各気筒ごとに燃料噴射用のイ
ンジェクタを設けたマルチインジェクションタイプ（以
下、ＭＰＩタイプと略称する）がある。

このＭＰＩタイプの多気筒エンジンを搭載した車両に上
記のドライブ・パイ・ワイヤを採用した場合、目標エン
ジン出力に応じたスロットル弁駆動によってエンジンの
吸入空気量が調節され、その吸入空気量に対応する量の
燃料がエンジンの各気筒に噴射されることになる。

そしてその結果、エンジンの出力が変化し、上記目標エ
ンジン出力に等しい出力がエンジンから得られる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、ＭＰＩタイプの多気筒エンジンにおいて、い
ずれかのインジェクタにリード線の断線等が生じてその
インジェクタが故障すると、対応する気筒に燃料を噴射
できなくなり、気筒が休止状態となる。

また、各気筒に設けである点火プラグのいずれかに点火
コイル断線等の故障が生じて火花を発しなくなると、空
気と燃料の混合気に対する点火ができなくなり、対応す
る気筒が休止状態となる。

こうなると、エンジン出力が下がってしまう。

特に、上記したドライブ・パイ・ワイヤのように目標エ
ンジン出力を逐次求めてエンジン出力を制御するもので
は、その目標エンジン出力に合致した適正なエンジン出
力が得られなくなり、走行に支障を来たしてしまう。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、エンジンの気筒に故障が生じ
ても、それにかかわらず運転者の意志を反映し、安定し
た走行の、ｌｌ続を可能とするエンジン出力制御装置を
提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための手段として本発明においては
、多気筒エンジンを備え、少なくともアクセル操作に応
じて目標エンジン出力を求め、その目標エンジン出力に
従って前記エンジンの出力を制御する車両において、多
気筒エンジンの各気筒の故障を検知する故障検知手段と
、同故障検知手段が故障を検知するとアクセル操作量の
みに基づき上記エンジンの出力を直接制御するエンジン
制御手段とを備える。

（作用） エンジンのいずれかの気筒に故障が生じたことを故障検
知手段が検知すると、目標エンジン出力に応じたエンジ
ン出力制御はせず、アクセル操作のみに対応したエンジ
ン出力制御を行ない、エンジン出力の低下を考慮した運
転を前面的に運転者の操作に委ねる。

（実施例） 以下、この発明の第１実施例について図面を参照して説
明する。ここでは、ドライブ・パイ・ワイヤのシステム
にスリップ制御システムを加えた構成を例に説明する。

第１図において、１はエアクリーナで、エレメント２お
よびエアーフローセンサ３ををしている。

このエアーフローセンサ３は、エレメント２を通してエ
ンジン４に吸込まれる吸入空気量を検出するものである
。

こ・のエアクリーナ１からエンジン４の燃焼室に燃焼用
空気を導入する吸気路５を設け、その吸気路５の中途部
にスロットル弁６を配設する。

スロットル弁６は、吸気路４を通ってエンジン４に吸入
される空気の量を調節するもので、全閉位置から全開位
置までスムーズな回動が可能である。そして、このスロ
ットル弁６にコイル式のリターンスプリング７を取付け
、閉方向の偏倚力を常時与えている。

さらに、スロットル弁６の回動軸にＤＣモータ（直流モ
ータ）８のシャフトを連結する。

また、スロットル弁６の回動軸にスロットル開度センサ
９を取付ける。このスロットル開度センサ９は、たとえ
ばポテンショメータを用いており、スロットル弁６の開
度に対応する電圧レベルの信号を出力するものである。

ところで、エンジン４は、いわゆる多気筒エンジンであ
り、気筒１１を複数備えている。

気筒１１は、第２図に示すように、シリンダヘッドに吸
気管１２および排気管１３を連通し、それぞれの連通部
に吸気弁１４および排気弁１５を設けている。そして、
吸気管１２内に燃料噴射用のインジェクタ１６を臨ませ
ている。さらに、シリンダヘッドに点火プラグ１７を設
け、その点火プラグ１７に点火コイル１８を介してパル
ス電圧を印加する構成としている。

そして、気筒１１のシリンダヘッドに燃焼検知用の光セ
ンサ１９および筒内圧検知用の圧力センサ２０を設け、
排気管１３に排気温度センサ２１を設ける。この構成に
ついては全ての気筒１１に施している。

一方、上記エアフローセンサ３で検出される吸入空気ｍ
Ａはエンジン制御用コンピュータ（以下、ＥＣＩと称す
）２３に送られて、エツジ２１回転当たりの実際の吸入
空気ｍ　Ａ　／　Ｎ　ｒが所定クランク角度毎に計算さ
れ、その吸入空気ｍ　Ａ　／　Ｎ　ｒに応じた燃料量が
エンジン４の各気筒１１に噴射されるようになっている
。

また、３０は主制御部で、同主制御部３０に上記ＥＣＩ
２３からエツジ２１回転当たりの実際の吸入空気量Ａ　
／　Ｎ　ｒが所定クランク角度毎に入力される。

この主制御部３０は、上記入力信号の他に、図示しない
エンジン回転数センサからのエンジン回転数データＮ　
ｅ　ｓアクセルペダル位置センサ２４の出力、スリップ
検出部４０の出力、および気筒故障検知部６０の出力な
どを取込み、エンジン４の吸入空気量を制御するもので
、その要部を第３図に示す。

第３図において、目標駆動軸トルク算出部３０１はアク
セルペダル位置センサ２４の出力から駆動軸におけるト
ルクの目標値として目標駆動軸トルクＴφ１を算出する
もので、その目標駆動軸トルクＴφ１は目標駆動軸トル
ク切換部３０２に供給される。この目標駆動軸トルク切
換部３０２は、上記目標駆動軸トルクＴφｌと後述する
スリップ検出部４０から供給される目−標駆動軸トルク
Ｔφ２とを、同じくスリップ検出部４０から供給される
算出スリップｉＤＶに応じて選択的に出力するもので、
算出スリップｆｆ１ＤＶが所定値ＤＶｓより小（ＤＶ＜
ＤＶＳ　）のときは目標駆動軸トルクＴφ、を選択出力
し、算出スリップ量Ｄ■が所定値ＤＶｓ以上（ＤＶ≧Ｄ
ＶＳ　＞のときは目標駆動軸トルクＴφ２を選択出力す
るようになっている。この選択出力は目標駆動軸トルク
Ｔφ。とじて目標エンジン出力算出部３０３に送られ、
同目標エンジン出力算出部３０３において、変速機の変
速比等に基づきエンジン出力に換算して目標エンジン出
力Ｔｅが算出される。そして、目標エンジン出力Ｔｅは
目標空気量算出部３０４に送られ七、上記目標エンジン
出力Ｔｅをエンジン４が出力するために必要なエツジ２
１回転当たりの目標吸入空気ＨＡ／Ｎｔが算出される。

この目標吸入空気ｆｆ１Ａ／Ｎｔは目標スロットル開度
算出部３０５に送られ、同目標スロットル開度算出部３
０５において、上記目標吸入空気量Ａ／Ｎｔに対応する
目標スロットル開度θ２０が求められる。

上記目標吸入空気量Ａ／Ｎｔは減算部３０６に送られて
上記ＥＣ１２３から所定クランク角度毎に入力される実
際の吸入空気ｆｆｌ　Ａ　／　Ｎ　ｒが減算されて、上
記目標吸入空気ＪａＡ／Ｎｔと上記吸入空気量Ａ　／　
Ｎ　ｒとの偏差ΔＡ／Ｎが求められる。同偏差ΔＡ／Ｎ
はＰＩＤ制御部３０７に送られて、同ΔＡ／Ｈに基づき
ＰＩＤ制御が行なわれ、同ΔＡ／Ｎに対応した目標スロ
ットル開度の補正量θ２ｒが求められる。そして、目標
スロットル開度θ２０と補正量θ２ｒとが加算部３０８
で加算されて目標開度θ２が求まり、その目標開度θ２
は目標開度切換部３０９に供給される。一方、目標開度
算出部３１０は、アクセルペダル位置センサ２４の出力
にリニアに対応する目標開度Ｑを算出するもので、アク
セルペダル位置χの関数ｆ（χ）を目標開度Ｑとして設
定し、同目標開度Ｑを上記目標開度切換部３０９に供給
する。上記目標開度切換部３０９は、目標開度θ２と目
標開度算出部３１０からの目標開度Ｑとを気筒故障検知
部６０の出力に応じて選択的に出力するもので、気筒故
障検知部６０が故障を検知しないときは目標開度θ２を
選択出力し、気筒故障検知部６０が故障を検知したとき
は目標開度Ｑを選択出力するようになっている。

目標開度θ２または目標開度Ｑが選択出力されると、そ
の目標開度を表わす目標開度信号がモー夕駆動制御部５
０に供給されるようになっている。

なお、３１１は制御に使うマツプなどのデータを記憶す
るメモリ、３１２は時間制御用のタイマである。

上記アクセルペダル位置センサ２４は、たとえばポテン
ショメータを用いており、アクセルペダルの踏込み位置
（操作量）に対応する電圧レベルの信号を出力するもの
である。

また、スリップ検出部４０は、図示しない駆動輪速度セ
ンサおよび従動輪速度センサからの駆動輪速度データＶ
ｆ、従動輪速度データＶ「などを取込み、駆動輪のスリ
ップを収束するためのトラクションコントロールを目的
としたスリップ量検出を行なうもので、その要部を第４
図に示す。

第４図において、４０１は基準トルク算出部で、従動輪
速度Ｖｒから求めた車体加速度ＧＢに基づいて路面に伝
達可能な基準トルクＴｇを算出する。

４０２はスリップ量算出部で、駆動輪速度Ｖｆおよび従
動輪速度Ｖｒからスリップｆｆ１ＤＶ（−Ｖｆ−Ｖｒ）
を算出する。このスリップ量ＤＶは、主制御部３０の目
標駆動軸トルク切換部３０２に供給されるとともに、ス
リップ状態量算出部４０３に入力され、同スリップＥａ
ＤＶに対応する比例値および積分値を適切に組合わせて
制御されることにより補正トルクＴａが算出される。そ
して、上記基準トルク算出部４０１から出力される基準
トルクＴｇから上記補正トルクＴａが減算部４０４にお
いて減算されて目標駆動軸出力トルクＴφ２が算出され
る。この目標駆動軸出力トルクＴφ２は、上記算出スリ
ップ量ＤＶと共に主制御部３０の目標駆動軸トルク切換
部３０２に供給される。

気筒故障検知部６０は、前記した光センサ１９、圧力セ
ンサ２０、排気温度センサ２１を構成要素としており、
光センサ１９が火花光を検知しないとか、圧力センサ２
０の検知圧力が所定の基準圧力より低いとか、あるいは
排気温度センサ２１の検知温度が所定の基準温度より低
いなど、そのいずれかが生じると対応する気筒１１が出
力不能な故障であると判定し、その旨の指令信号Ｈを発
するものである。

さらに、気筒故障検知部６０は、前記したインジェクタ
１６のリード線や点火コイル１８の断線を検知する機能
を備え、断線検知に際しては上記同様に気筒１１が故障
であると判定し、指令信号Ｈを発する働きをする。

モータ駆動制御部５０は、主制御部３０で求められた目
標開度θ２または目標開度Ｑとスロットル開度センサ９
の検知開度とを比較しなからモータ８を駆動し、スロッ
トル弁６の開度を目標開度θ２または目標開度Ｑに設定
するものである。

つぎに、上記のような構成において第５図を参照しなが
ら動作を説明する。

アクセルペダルを踏込むと、その踏込み位置がアクセル
ペダル位置センサ２４で検知される。

主制御部３０は、アクセルペダル位置センサ２４の出力
から目標エンジン出力を求め、その目標エンジン出力を
得るために必要な吸入空気量を算出し、その吸入空気量
を確保するためのスロットル弁６の目標開度θ２を算出
する。

すなわち、アクセルペダル位置センサ２４の出力に応じ
、駆動軸におけるトルクの目標値として目標駆動軸トル
クＴφｌが算出され（ステップＳ１＋）、その目標駆動
軸トルクＴφ１が目標駆動軸トルク切換部３０２に供給
される。この目標駆動軸トルク切換部３０２には後述の
スリップ検出部４０から目標駆動軸トルクＴφ２および
算出スリップｍＤＶが供給されており、算出スリップ量
Ｄｖが所定値ＤＶｓより小（ＤＶ＜ＤＶｓ　）’？？あ
れば（ステップＳ４）、上記目標駆動軸トルク切換部３
０２において目標駆動軸トルクＴφ１が目標駆動軸トル
クＴφ０として選択出力され（ステップＳ　５１　）　
、同目標駆動軸トルクＴφ０が目標エンジン出力算出部
３０３に供給される。同目標エンジン出力算出部３０３
では、変速機の変速比等に基づき、その目標駆動軸トル
クＴφ０をエンジン出力に換算して目標エンジン出力Ｔ
ｅが算出される（ステップＳ６）。そして、目標エンジ
ン出力Ｔｅは目標空気量算出部３０４に送られ、同目標
空気量算出部３０４で目標エンジン出力Ｔｅを出力させ
るために必要なエンジン１回転当たりの目標吸入空気ｍ
Ａ／Ｎｔが算出され（ステップＳ７）、目標スロットル
開度算出部３０５において、上記目標吸入空気量Ａ／Ｎ
ｔに対応する目標スロットル開度θ２０が求められる（
ステップ５８１）。また、減算部３０６において所定ク
ランク角度毎にＥＣＩ２３から入力される実際の吸入空
気ｍ　Ａ　／　Ｎ　ｒが上記目標吸入空気量Ａ／Ｎｔか
ら減算されて、上記目標吸入空気ＩＩＡ／Ｎｔと上記吸
入空気ｆｆｉ　Ａ　／　Ｎ　ｒとの偏差ΔＡ／Ｎが求め
られ（ステップＳ　８２　）　、同偏差ΔＡ／Ｎに基づ
きＰＩＤ制御部３０７においてＰＩＤ制御が行なわれる
ことにより目標スロットル開度の補正量θ２ｒが求めら
れる（ステップＳ９）。そして、加算部３０８において
目標スロットル開度θ２０と補正量θ２ｆとが加算され
て目標開度θ２が求められる（ステップ５１０）。

また、主制御部３０の目標開度算出部３１０では、アク
セルペダル位置センサ２４の出力に基づくアクセルペダ
ルの踏込み位置χの関数ｆ（χ）により目標開度Ｑを求
めており（ステップ５１２）、日標開度切換部３０９で
はこの目標開度Ｑと上記目標開度θ２とを気筒故障検知
部６０の指令信号Ｈに応じて選択出力する。

すなわち、気筒故障検知部６０が故障を検知していなけ
れば（ステップ５１１）、目標開度θ２が選択出力され
る（ステップＳ１２．）。

また、気筒故障検知部６０が、光センサ１９が火花光を
検知しないとか、圧力センサ２０の検知圧力が所定の基
準圧力より低いとか、排気温度センサ２１の検知温度が
所定の基準温度より低いなど、そのいずれかを検知した
とき、あるいはインジェクタ１６のリード線や点火コイ
ル１８の断線を検知したとき、つまり故障を検知したと
きには（ステップ５１１）、主制御部３０において目標
開度Ｑが選択出力される（ステップ５１２２）。

目標開度θ２が出力されると、その目標開度θ２に応じ
てモータ駆動制御部５０がモータ８を駆動しくステップ
５１Ｂ）、スロットル弁６の開度が目標開度θ２に設定
される。このとき、スロットル弁６の開度に応じた量の
空気がエンジン４の各気筒１１に供給されしかも各気筒
１１には吸入空気量に対応する量の燃料が噴射され、る
。つまり、アクセルペダルの踏込み量に応じて逐次に求
まる目標エンジン出力に等しいエンジン出力が実際に得
られる。

また、目標開度Ｑが出力されると、その目標開度Ｑに応
じてモータ駆動制御部５０がモータ８を駆動しくステッ
プ３１３）、スロットル弁６の開度が目標開度Ｑに設定
される。つまり、アクセルペダルの踏込み位置のみに一
対一に対応したエンジン出力が得られる。

このように、気筒故障に際してはアクセルペダルの踏込
み位置のみに一対一に対応したエンジン出力制御を実行
し、エンジン出力制御を前面的に運転者の操作に委ねる
ことにより、エンジン出力の低下を迅速に補うことがで
き、たとえば過負荷運転によるエンストをすぐに回避す
ることができ、安定した運転を継続することができる。

一方、スリップ検出部４０では、基準トルク算出部４０
１が従動輪速度Ｖ「から求めた車体加速度ＣＢに基づい
て路面に伝達可能な基準トルクＴｇを算出するとともに
（ステップ５１３）、スリップ量算出部４０２が駆動輪
速度データＶｆおよび従動輪速度データＶ「から駆動輪
のスリップｆ：ｋＤＶ　（−Ｖ　ｆ−Ｖ　ｒ）を算出す
る（ステップ５１４）。このスリップｆｆ１ＤＶに対す
る比例値と積分値とに基づき補正トルクＴａがスリップ
状態量算出部４０３において算出され（ステップＳ２）
　　減算部４０４においてその補正トルクＴａが上記基
準トルクＴｇから減算されて目標駆動軸出力トルクＴφ
２が求められ（ステップＳ３）、同目標駆動軸トルクＴ
φ２が上記スリップ量算出部４０２で算出されたスリッ
プ量ＤＶとともに目標駆動軸トルク切換部３０２に供給
される。

ここで、算出スリップｆｎＤＶが所定値ＤＶｓ以上（Ｄ
Ｖ≧ＤＶｓ）であれば（ステップＳ４）、主制御部３０
の目標駆動軸トルク切換部３０２において目標駆動軸ト
ルクＴφ２が目標駆動軸トルクＴφ０として選択出力さ
れる（ステップ５５２）。そして、前に述べたように目
標エンジン出力算出部３０３において上記目標駆動軸ト
ルクＴφ０から目標エンジン出力Ｔｅが算出される（ス
テップＳ６）。

そして、目標エンジン出力Ｔｅは目標空気量算出部３０
４に送られ、同目標空気量算出部３０４で目標エンジン
出力Ｔｅを出力させるために必要なエンジン１四転当た
りの目標吸入空気量Ａ／ＮＬが算出され（ステップＳ７
）、目標スロットル開度算出部３０５において、上記目
標吸入空気ｔｋ　Ａ　／　Ｎ　ｔに対応する目標スロッ
トル開度θ２０が求められる（ステップ５８１）。また
、減算部３０６において所定クランク角度毎にＥＣＩ　
２３から人力される実際の吸入空気量Ａ／Ｎｒが上記目
標吸入空気ｍＡ／Ｎｔから減算されて、」１記目標吸入
空気量Ａ／Ｎｔと上記吸入空気量Ａ　／　Ｎ　ｒとの偏
差ΔＡ／Ｎが求められ（ステップ５８２）、同偏差ΔＡ
／Ｎに基づきＰＩＤ制御部３０７においてＰＩＤ制御が
行なわれることにより目標スロットル開度の補正量θ２
ｒが求められる（ステップＳ９）。そして、加算部３０
８において目標スロットル開度θ２０と補正量θ２ｒと
が加算されて目標開度θ２となる（ステップ５１０）。

この場合、気筒故障検知部６０が故障を検知していなけ
れば（ステップ５１１）、目標開度θ２が選択出力され
る（ステップ５１２１）。

目標開度θ２が出力されると、その目標開度θ２に応じ
てモータ駆動制御部５０がモータ８を駆動しくステップ
５１３）、スロットル弁６の開度が目標開度θ２に設定
される。このとき、スロットル弁６の開度に応じた量の
空気がエンジン４の各気筒１１に供給されしかも各気筒
１１には吸入空気量に対応する量の燃料が噴射される。

こうして、スリップｍＤＶが所定値以上の場合はアクセ
ルペダルの踏込みにかかわらず目標エンジン出力Ｔｅが
下がり、目標開度θ２が小さくなってスロットル弁６の
開度が絞まる。このトラクションコントロールにより、
エンジン４の吸入空気量が減り、同吸入空気ｆｆ１Ａ／
Ｎに応じ燃料噴射量が減少し、エンジン出力が下がって
スリップが収束される。

このトラクションコントロールにおいても、気筒故障検
知部６０が故障を検知した場合には主制御部３０におい
て目標開度算出部３１０からの目標開度Ｑが選択出力さ
れ、アクセルペダルの踏込み位置のみに一対一に対応し
たエンジン出力制御が実行される。

したがって、気筒故障によるエンジン出力の低下を迅速
に補うことができ、しかもトラクションコントロールに
よる余計なエンジン出力の低下を防ぐことができ、たと
えば過負荷運転によるエンストをすぐに回避して安定し
た運転を継続することができる。

この発明の第２実施例について図面を参照して説明する
。

ここでは、２スロットル式のトラクションコントロール
装置の構成を例に説明する。なお、図面において第１図
と同一部分には同一符号を付している。

第６図において、１はエアクリーナで、エレメント２お
よびエアーフローセンサ３を有している。

このエアーフローセンサ３は、エレメント２を通してエ
ンジン４に吸込まれる吸入空気量を検出するものである
。

このエアクリーナ１からエンジン４の燃焼室に燃焼用空
気を導入する吸気路５を設け、その吸気路５の中途部に
主スロットル弁７１を配設する。

さらに、吸気路５において、主スロットル弁７１よりも
上流側に副スロツトル弁７２を配設する。

主スロットル弁７１は、アクセルペダルに直結してあり
、そのアクセルペダルの踏込み位置（操作量）に応じて
開度が変化する。

副スロツトル弁７２は、スプリング７３により開方向へ
の偏倚力を受けるとともに、開度調節用のステップモー
タ７４に連結してあり、通常はステップモータ７４が駆
動されずスプリング７３の偏倚力を受けて全開している
が、スリップが生じるとそのスリップ量に応じてステッ
プモータ７４が駆動されることにより、開度を絞ってエ
ンジン４に吸入される空気量を減らす働きをする。

さらに、主スロットル弁７１の回動軸にスロットル開度
センサ７５を取付け、副スロツトル弁７２の回動軸にス
ロットル開度センサ７６および全開スイッチ７７を取付
ける。

スロットル開度センサ７５．７６は、たとえばポテンシ
ョメータを用いており、スロットル弁の開度に対応する
電圧レベルの信号を出力するものである。

エンジン４は、罠数の気筒１１を備えた多気筒エンジン
である。気筒１１およびその周辺部の構成は、第１実施
例の第２図に示したものと同じである。

一方、上記エアフローセンサ３で検出される吸入空気ｍ
Ａはエンジン制御用コンピュータ（以下、ＥＣＩと称す
）２３に送られて、エツジ２１回転当たりの実際の吸入
空気ｍ　Ａ　／　Ｎ　ｒが所定クランク角度毎に計算さ
れ、その吸入空気ｍ　Ａ　／　Ｎ　ｒに応じた燃料量が
エンジン１１の各気筒に噴射されるようになっている。

また、気筒故障検知部６０は、第１実施例の第２図に示
した光センサ１９、圧力センサ２０、排気温度センサ２
１を構成要素としており、光センサ１９が火花光を検知
しないとか、圧力センサ２０の検知圧力が所定の基準圧
力より低いとか、あるいは排気温度センサ２１の検知温
度が所定の基準温度より低いなど、そのいずれかが生じ
ると対応する気筒１１が出力不能な故障であると判定し
、その旨の指令信号Ｈを発するものである。

さらに、気筒故障検知部６０は、インジェクタ１６のリ
ード線や点火コイル１８の断線を検知する機能を備え、
断線検知に際しては上記同様に気筒１１が故障であると
判定し、指令信号Ｈを発する働きをする。

また、８０はトラクションコントローラで、同トラクシ
ョンコントローラ８０に上記スロットル開度センサ７５
．７６の出力、全開スイッチ７７の出力、および故障気
筒検知部６０の指令信号Ｈが入力されるとともに、ＥＣ
Ｉ　２３からエツジ２１回転当たりの吸入空気ｍ　Ａ　
／　Ｎ　ｒが所定クランク角度毎に入力される。

このトラクションコントローラ８０は、上記入力信号の
他に、図示しないエンジン回転数センサ。

駆動輪速度センサ、従動輪速度センサからそれぞれ出力
されるエンジン回転数データＮｅ、駆動輪速度データＶ
ｆ、従動輪速度データＶｒを取込み、駆動輪のスリップ
を低減するべくトラクションコントロールを行なうもの
で、その要部を第７図に示す。

第７図において、８０１は基準トルク算出部で、従動輪
速度Ｖｒから求めた車体加速度ＧＢに基づいて路面に伝
達可能な基準トルクＴｇを算出する。

８０２はスリップ量算出部で、駆動輪速度Ｖｆおよび従
動輪速度ＶｒからスリップｍＤＶ（−Ｖｆ−Ｖｒ）を算
出する。このスリップＱＤＶは、スリップ状態量算出部
８０３に人力され、同スリップｍＤＶに対する比例値と
積分値とを適切に組合わせて制御されることにより補正
トルクＴａが算出される。

さらに、スリップ量算出部８０２で算出されるスリップ
ｆｉＩＤｖは、制御開始終了判定部８０４に人力される
。この制御開始終了判定部８０４は、判定結果に応動す
る出力スイッチ８０４ａを存しており、上記スリップ量
算出部８０２で算出されるスリップ量ＤＶが所定値ＤＶ
ｓ以上（ＤＶ≧１）Ｖｓ）であれば制御開始条件である
と判定して出力スイッチ８０４ａをオンし、同スリップ
ｍＤＶが所定値ＤＶｓより小（ＤＶ＜ＤＶｓ　）であれ
ば制御終了条件であると判定して出力スイッチ８０４ａ
をオフするものである。

そして、上記基準トルク算出部８０１から出力される基
準トルクＴｇ、および上記スリップ状態量算出部８０３
で算出される補正ｆｉＴａがそれぞれ減算部８０５に供
給され、同減算部８０５では上記基準トルクＴｇから上
記補正量Ｔａが減算されて駆動軸におけるトルクの目標
値として目標駆動軸出力トルクＴφが算出される。この
出力トルクＴφは上記制御開始終了判定部８０４の出力
スイッチ８０４ａがオンのときに目標エンジン出力算出
部８０６に送られて、変速機の変速比等に基づきエンジ
ン出力に換算され、目標エンジン出力Ｔｅが算出される
。さらに、この目標エンジン出力Ｔｅは目標空気量算出
部８０７に送られて、上記目標エンジン出力Ｔｅを出力
させるために必要なエンジン１回転当たりの目標吸入空
気＠Ａ／Ｎｔが算出される。この目標吸入空気量Ａ／Ｎ
ｔは目標スロットル開度算出部８０８に送られて、主ス
ロットル弁７１と副スロツトル弁７２を１つのスロット
ル弁と考えたときのスロットル開度を示す等価スロット
ル開度が求められ、次に主スロットル弁７１の現在の開
度と上記等価スロットル開度から副スロツトル弁７２の
開度、つまり目標スロットル開度θ２０が求められる。

また、上記目標吸入空気量Ａ／ＮＬは減算部８０９に送
られて上記ＥＣＩ２３から所定クランク角度毎に入力さ
れる実際の吸入空気ｍ　Ａ　／　Ｎ　ｒが減算されて上
記目標吸入空気ｍＡ／Ｎｔと上記吸入空気量Ａ　／　Ｎ
　ｒとの偏差ΔＡ／Ｎが求められる。同偏差ΔＡ／Ｎは
ＰＩＤ制御部８１０に送られて、同偏差ΔＡ／Ｎに基づ
きＰＩＤ制御が行なわれ、目標スロットル開度の補正量
θ２ｒが求められる。

そして、目標スロットル開度θ２０と補正量θ２「とが
加算部８１１で加算されて目標開度θ２とされる。

こうして求められる目標開度θ２は、切換部８１２およ
びスロットル開度指定部８１３にそれぞれ供給される。

スロットル開度指定部８１３は、上記減算部８１１で算
出される目標開度θ２を逐次に更新しながら記憶すると
ともに、故障気筒検知部６０からの指令信号Ｈを監視し
、同故障気筒検知部６０が故障を検知したときにその検
知直前の記憶内容である目標開度θ２を指定開度Ｑａと
して読出し、同指定開度Ｑａをタイマ８１４の計時に基
づく所定時間ｔｓごとにαずつ増大させながら出力する
ものである。そして、スロットル開度指定部８１３は、
副スロツトル弁７２が全開位置に達して全開スイッチ７
７がオンすると、そのときの指定開度Ｑａの出力状態を
保持するようになっている。

また、上記切換部８１２は、上記減算部８１１で算出さ
れる目標開度θ２と上記スロットル開度指定部８１３か
ら出力される指定開度Ｑａとを、故障気筒検知部６０か
ら供給される指令信号Ｈに応じて選択的に出力するもの
で、同故障気筒検知部６０が故障を検知していないとき
は目標開度θ２を選択出力し、同故障気筒検知部６０が
故障を検知したときは指定開度Ｑａを選択出力するよう
になっている。この選択出力は、開度設定信号としてモ
ータ駆動制御部９０に供給されるようになっている。

なお、８１５は制御に使うマツプなどのデータを記憶す
るメモリである。

モータ駆動制御部９０は、トラクションコントローラ８
０の切換部８１２から出力される目標開度θ２または指
定開度Ｑａに対応する数の駆動パルスをモータ７４に供
給し、同モータ７４を駆動して副スロツトル弁７２の開
度を上記目標開度θ２または指定開度Ｑａに設定するも
のである。

つぎに、」１記のような構成において第８図および第９
図を参照しながら動作を説明するアクセルペダルを踏込
むと、主スロットル弁７１が開き、エンジン４の吸気量
が増えるそして、この吸気量の増加により、その吸気量
に基づいてエンジン４への供給量が決定される燃料が増
加し、エンジン出力が高まる。これにより、車両を発進
することができる。

このとき、主スロットル弁７１の開度がスロットル開度
センサ７５で検知され、その検知出力がトラクションコ
ントローラ８０へ供給される。

トラクションコントローラ８０は、駆動輪速度Ｖｆおよ
び従動輪速度Ｖｒからスリップ量ＤＶ（−Ｖｆ−Ｖｒ）
を算出し、算出したスリップ量ＤＶが所定値ＤＶｓ以上
ならば、そのスリップを収束するための開度信号をモー
タ駆動制御部９０に与える。

すなわち、基準トルク算出部８０１が従動輪速度Ｖｒか
ら求めた車体加速度ＣＢに基づいて路面に伝達可能な基
準トルクＴｇを算出するとともに（ステップＵｌ、）　
、スリップ量算出部８０２が駆動輪速度データＶｆおよ
び従動輪速度データＶｒから駆動輪のスリップ量ＤＶ　
（−Ｖ　ｆ−Ｖ　ｒ）を算出する（ステップＵ１２）。

このスリップ量ＤＶに対する比例値と積分値とに基づき
補正トルクＴａがスリップ状態量算出部８０３において
算出され（ステップＵ２）、減算部８０５においてその
補正トルクＴａが上記基準トルクＴｇから減算されて目
標駆動軸出力トルクＴφが求められる（ステップＵ３）
。

また、スリップ量算出Ｈ８０２で算出されるスリップｆ
ｉＤＶは、制御開始終了判定部８０４に供給される。こ
の制御開始終了判定部８０４は、上記スリップｆｆｉ算
出部８０２で算出されるスリップｆｆ１ＤＶが所定値Ｄ
Ｖｓ以上（ＤＶ≧ＤＶｓ）であれば制御開始条件である
と判定して出力スイッチ８０４ａをオンし、同スリップ
ｆｆ１ＤＶが所定値ＤＶｓより小（ＤＶ＜ＤＶｓ　）で
あれば制御終了条件であると判定して出力スイッチ８０
４ａをオフする。

ここで、スリップｍＤＶが所定値ＤＶｓ以上（ＤＶ≧Ｄ
Ｖｓ）で制御開始条件が判定され（ステップＵ４）、出
力スイッチ８０４ａがオンすれば、上記減算部８０５で
算出された目標駆動軸トルクＴφが目標エンジン出力算
出部８０６に供給される。同目標エンジン出力算出部８
０６では、変速機の変速比等に基づき、その目標駆動軸
トルクＴφをエンジン出力に換算して目標エンジン出力
Ｔｅが算出される（ステップＵ５）。そして、目標エン
ジン出力Ｔｅは目標空気量算出部８０７に送られ、同ｇ
標空気ｆｆｉ算出部８０７で目標エンジン出力Ｔｅを出
力させるために必要なエンジン１回転当たりの目標吸入
空気ｆｆ１Ａ／Ｎｔが算出される（ステップＵ６）。こ
の目標吸入空気量Ａ／Ｎｔは目標スロットル開度算出部
８０８に送られて、主スロットル弁７１と副スロツトル
弁７２を１つのスロットル弁と考えたときのスロットル
開度を示す等価スロットル開度が求められ、次に主スロ
ットル弁７１の現在の開度と上記等価スロットル開度か
ら副スロツトル弁７２の開度、つまり目標スロットル開
度θ２０が求められる（ステップＵ７．）。また減算部
８０９において所定クランク角度毎にＥＣＩ２３から入
力される実際の吸入空気量Ａ　／　Ｎ　ｒが上記目標吸
入空気量Ａ／Ｎｔから減算されて、上記目標吸入空気ｆ
ｆ１Ａ／Ｎｔと上記吸入空気量Ａ　／　Ｎ　ｒとの偏差
ΔＡ／Ｎが求められ（ステップＵ７２）、同偏差ΔＡ／
Ｈに基づきＰＩＤ制御部８１０においてＰＩＤ制御が行
なわれることにより目標スロットル開度の補正量θ２ｒ
が求められる（ステップＵ８）。そして、加算部８１１
において目標スロットル開度θ２０と補正量θ２ｆとが
加算されて目標開度θ２が求められる（ステップＵ９）
。

このとき、故障気筒検知部６０が故障を検知していなけ
れば（ステップＵＩＯ）、切換部８１２において上記目
標開度θ２が選択出力される（ステップＵ１１．）。

目標開度θ２が出力されると、その目標開度θ２に応じ
てモータ駆動制御部９０がモータ７４を駆動しくステッ
プＵ１２）　副スロツトル弁７２の開度が目標開度θ２
に設定される。こうして、スリップＷ　Ｄ　Ｖが所定値
ＤＶｓ以上の場合はアクセルペダルの踏込みにかかわら
ず副スロツトル弁７２の開度が絞まる。このトラクショ
ンコントロールにより、エンジン４の吸入空気量が減っ
て、同吸入空気量に応じてエンジン４に供給される燃料
の量が減少し、エンジン出力が下がってスリップが収束
される。

スリップが収束し、スリップ量算出部８０２で算出され
るスリップｆｆ１ＤＶが所定値ＤＶｓ以下になると、制
御開始終了条件判定部８０４の出力スイッチ８０４ａが
オフし、トラクションコントロールが終了する。

ところで、気筒故障検知部６０が、光センサ１９が火花
光を検知しないとか、圧力センサ２０の検知圧力が所定
の基準圧力より低いとか、排気温度センサ２１の検知温
度が所定の基準温度より低いなど、そのいずれかを検知
したとき、あるいはインジェクタ１６のリード線や点火
コイル１８の断線を検知したとき、つまり故障を検知し
たときには、スロットル開度指定部８１３が指定開度Ｑ
ａを発するとともに、同指定開度Ｑａが切換部８１２に
より選択出力される（ステップ５１１２）。

指定開度Ｑａが出力されると、その指定開度Ｑａに応じ
てモータ駆動制御部９０がモータ７４を駆動しくステッ
プＵ１２）　副スロツトル弁７２の開度が指定開度Ｑａ
に設定される。

上記指定開度Ｑａは、副スロツトル弁７２を全開位置ま
で徐々に駆動するためのもので、スロットル開度指定部
８１３における第９図の制御により発せられる。

すなわち、スロットル開度指定部８１３は、故障気筒検
知部６０からの指令信号Ｈを監視しており、同故障気筒
検知部６０が故障を検知していないときには、上記減算
部８１１で算出される目標開度θ２を逐次に更新しなが
ら記憶する。そして、スロットル開度指定部８１３は、
故障気筒検知部６０が故障を検知したときには、同検知
直前の記憶内容である目標開度θ２を指定開度Ｑａとし
て読出しくステップＸＩ）　　同時にタイマ８１４を動
作させて時間カウントを開始しくステ・ツブＸ２）、同
タイマ８１４のカウント時間ｔが所定時間ｔｓに達する
と（ステップＸ３）、上記指定開度Ｑａをαだけ増大し
て出力する（ステップＸ４）。さらに、スロットル開度
指定部８１３は、指定開度Ｑａを出力したらタイマ８１
４のカウント時間ｔをクリヤするとともに（ステップＸ
５）、全開スイッチ７７の状態を監視しくステップＸ６
）、同全開スイッチ７７がオフ状態にあれば、つまり副
スロツトル弁７２が全開位置に達していなければ、再び
タイマ８１４の計時に基づく所定時間ｔｓ後に上記指定
開度Ｑａをさらにαだけ増大して出力する。

こうして、スロットル開度指定部８１３は、副スロツト
ル弁７２が全開位置に達して全開スイッチ７７がオンす
るまで、指定開度Ｑａを所定時間ｔｓごとにαずつ増大
させながら出力する。そして、スロットル開度指定部８
１３は、副スロ・ソトル弁７２が全開位置に達して全開
スイッチ７７がオンしたら、そのときの指定開度Ｑａの
出力状態を保持する。

したがって、故障気筒検知部６０が故障を検知した場合
は、トラクションコントロールを無視して副スロツトル
弁７２が全開位置まで徐々に開いていき、やがて同副ス
ロツトル弁７２が全開位置に保持される。このとき、エ
ンジン出力制御は、主スロットル弁７１の開度に応じた
吸入空気量のみに依存する。つまり、エンジン出力制御
がアクセルペダルの踏込み位置みみに一対一に対応した
状態となる。

このように、気筒故障に際してはアクセルペダルの踏込
み位置のみに一対一に対応したエンジン出力制御を実行
し、エンジン出力制御を前面的に運転者の操作に委ねる
ことにより、エンジン出力の低下を迅速に補うことがで
き、しかもトラクションコントロールによる余計なエン
ジン出力の低下を防ぐことができ、たとえば過負荷運転
によるエンストをすぐに回避することができ、安定した
運転を継続することができる。

なお、上記実施例では、スロットル弁による吸入空気量
に応じてエンジン出力が変化するガソリンエンジンへの
適用について説明したが、ガバナによる燃料量に応じて
エンジン出力が変化するディーゼルエンジンについても
同様に適用できる。

その他、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、多気筒エンジンを
備え、少なくともアクセル操作に応じて目標エンジン出
力を求め、その目標エンジン出力に従って前記エンジン
の出力を制御する車両において、多気筒エンジンの各気
筒の故障を検知する故障検知手段と、同故障検知手段が
故障を検知するとアクセル操作量のみに基づき上記エン
ジンの出力を直接制御するエンジン制御手段とを備えた
ので、エンジンの気筒に故障が生じても、それにかかわ
らず運転者の意志を反映し、安定した走行の継続を可能
とするエンジン出力制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の構成を示す図、第２図
は同実施例に関わるエンジンの気筒およびその周辺部の
構成を部分的に示す図、第３図は同実施例における主制
御部の要部の構成を示す図、第４図は同実施例における
スリップ検出部の要部の構成を示す図、第５図は同実施
例の動作を説明するためのフローチャート、第６図はこ
の発明の第２実施例の構成を示す図、第７図は同実施例
におけるトラクションコントローラの要部の構成を示す
図、第８図は同実施例の全体的な動作を説明するための
フローチャート、第９図は同実施例におけるスロットル
開度指定部の動作を説明するためのフローチャートであ
る。 ４・・・エンジン、５・・・吸気路、６・・・スロット
ル弁、８・・・ＤＣモータ、１１・・・気筒、３０・・
・主制御部、５０・・・モータ駆動制御部、６０・・・
気筒故障検知部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　多気筒エンジンを備え、少なくともアクセル操作に応
   じて目標エンジン出力を求め、その目標エンジン出力に
   従って前記エンジンの出力を制御する車両において、前
   記エンジンの各気筒の故障を検知する故障検知手段と、
   同故障検知手段が故障を検知すると前記アクセル操作量
   のみに基づき前記エンジンの出力を直接制御するエンジ
   ン制御手段とを具備したことを特徴とするエンジン出力
   制御装置。