JPS61197734A - 内燃機関の出力トルク制御装置 - 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】 Ｒ里の旦珀 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の出力トルク制御装置に関し、詳しく
は、エアコン装備の車両に搭載された内燃機関の出力ト
ルク制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、車両の発進時や走行時等、急加速を行なうような
場合に生ずる加速スリップの防止は、運転者自身が加速
スリップを感知してアクセル操作を制御することによっ
て行なわれていた。

近年、このような発進時等の駆動輪のスリップを自動的
に防止する制ｍ装置が研究されており、その一つとして
、車両の運転状態に応じで燃料噴射量や点火時期等を制
御するといった電子制御式のエンジン制御装置を用いて
、加速スリップが生じないように、即ち駆動輪トルクが
路面摩擦力を越えない程度に内燃機関の出力トルクを低
下するよう制御するもの、例えば特開昭５８−３８３４
７号公報に記載の「車両用エンジン集中制御システム」
等が提案されている。

上記のように内燃機関の出力トルクを低下するよう制御
すれば駆動輪の空転が防止されるため、空転状態に於け
る駆動力より高い駆動力が得られ、雪道、凍結路、泥淳
路等の低摩擦係数路面に於ける発進及び登板も容易とな
る。また駆動輪の空転が防止されることにより、駆動輪
が横抗力を失うことがなく、車両の尻撮り、旋回などの
現象を防止でき良好なスリップ制御が確保される。

［発明が解決しようとする問題点］ 係る内燃機関の出力トルクｌ１１６１装置の従来技術を
背景として、本発明が解決しようとするのは次の問題点
である。

最近では空気調和装置（以下、エアコンとも呼ぶ）を搭
載した車両が広く普及しているが、通常エアコンは車載
の内燃機関を動力源とするコンプレッサを用いて動作し
ている。このコンプレッサは車室内の空気調和の状態等
に応じて通常は断続して動作しており、オン状態での負
荷は内燃機関の制御にとって無視しえない大きざである
。従って急発進時などに単に内燃機関の出力トルクを低
減させると、エアコンの負荷が内燃機関にかかっている
場合には内燃機関の出力トルクが不充分となってしまい
、息つきやもたつきなどを生じて、所謂ドライバビリテ
ィが悪化することがあった。

また、結果的に内燃機関に無理な負荷がかかることにな
り、ノッキング、オーバーヒート更にはエンジンストー
ル等に至るといった問題も考えられた。

そこで本発明はこうした問題を解決することを目的とし
てなされ、急発進時にエアコンを使用していても好適に
内燃機関の出力トルクを制御する車載の内燃機関の出力
トルク制御装置を提供することを目的としている。

Ｒ皿五璽メ ［問題を解決するための手段］　　　′かかる目的を達
成すべく、本発明は上記の問題を解決するための手段と
して次の・構成をとった。

即ち、第１図に示す如く、 内燃機関Ｍ１の出力によって駆動される空気調和装置Ｍ
２を備えた車両に搭載され、 車両の発進時に、発進の状態を検出する発進状態検出手
段Ｍ３と、 該検出された車両の発進状態が急発進状態にあると判断
された場合に、前記内燃機関Ｍ１の出力トルクを所定量
だけ低減する出力低減制御を行なうトルク制御手段Ｍ４
と、 を備えた内燃機関の出力トルク制御装置において、 上記トルク制御手段Ｍ４が、上記空気調和装置Ｍ２が駆
動されている場合には、上記出力低減制御における出力
トルクを低減する量を小ざくする′補正を行なう低減量
補正手段Ｍ５を備えることを特徴とする内燃機関の出力
トルク制御装置の構成がそれである。

ここで発進状態検出手段Ｍ３は、車両の発進時にその発
進の状態を検出するものであって、例えば車速を検出す
る車速センサやスロットルバルブ開度を検出するスロッ
トルセンサを組合わせた検出手段などが相当す′る。更
に車載の変速機がマニュアルトランスミッションかオー
トマチックトランスミッションかを判断する手段や、車
両の加速度検出手段などを組合わせて構成することも好
適である。

トルク制御手段Ｍ４は発進状態検出手段Ｍ３によって検
出された車両の発□進状態に基づいて、車両が急発進状
態にあると判断された時、内燃機関Ｍ１の出力トルクを
低減する出力低減制御を行なうものであって、通常、マ
イクロコンピュータを内蔵した論理演算回路として構成
される。特に内燃機関の点火時期や燃料噴射量を電子的
に制御している場合には、出力低減制御として、点火時
期の遅角側への制御や燃料噴射量を低下させる制御等を
行なえばよく、ハードウェアの改造・変更を要すること
なく、予め用意されたプログラムによって、トルク制御
手段Ｍ４を実現することもでき好適である。

このトルク制御手段Ｍ４に、本発明によって新たに備え
られた低減量補正手段Ｍ５は、空気調和装置Ｍ２が作動
しているか否かを検出し、空気調和装置Ｍ２が内燃機関
Ｍ１によって駆動されており、かつ上述の出力低減制御
が実行される場合に、その出力トルクの低減量を通常よ
り小さくするよう補正する手段である。出力低減制御が
、例えば点火時期の遅角側への制御によってなされてい
る場合には、遅角量を小ざくするよう補正するのである
。低減量補正手段Ｍ５はトルク制御手段Ｍ４と一体に、
論理演算回路によって構成することができ、例えば予め
用意された補正用の制御を起動するといった手法により
実現することもできるが、単に出力低減制御において参
照される遅角ＩＩｉ棹出の為のマツプや計算式を切換え
るといった手法で実現してもよい。

［作用］ 以上の構成を有する本発明の内燃機関の出力トルク制御
装置は、車両が急発進しようとする時、内燃機関の出力
トルクを低減する制御を行なって、車両の加速スリップ
（ホイルスピンや横滑り等）を未然に防止するが、更に
内燃機関Ｍ１を駆動源とする車載の空気調和装置Ｍ２が
動作している時には上記の出力トルクの低減量を小さく
するように働く。従って、内燃機関Ｍ１に空気調和装置
Ｍ２の負荷が加わっているような場合に、急発進時の内
燃機関Ｍ１の出力トルクを′確保し、車両のもたつきや
息つき、あるいはノッキングやエンジンストール等を生
じさせないように機能する。

［実施例］ 以下に本発明を、実施例を挙げて図面と共に説明する。

まず第２図は本発明方法が適用される実施例の四すイク
ル四気筒内燃機関（エンジン）及びその周辺装置を表わ
す概略系統図である。

１はエンジン、２はピストン、３は点火プラグ、４は排
気マニホールド、５は排気マニホールド４に備えられ、
排ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素センサ、６は各
気筒に対してそれぞれ設けられ燃料を噴射する燃料噴射
弁、７は吸気マニホールド、７ａは吸気マニホールド７
の接続される吸気ボート、７ｂは吸気パルプ、８は吸気
マニホールド７に備えられ、エンジン本体１に送られる
吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、９はエンジン
１の冷却水温を検出する水温センサ、１０はスロットル
バルブ、１１はスロットルバルブ１０に連動し、スロッ
トル開度に応じた信号を出力するスロットルポジション
センサ、１４は吸入空気量を測定するエア７０メータ、
１５は吸入空気を浄化するエアクリーナをそれぞれ表わ
している。

また、１６は点火コイルを備え点火に必要な高電圧を出
力するイグナイタ、１７は図示していないクランク軸に
連動し上記イグナイタ１６で発生した高電圧を各気筒の
点火プラグ３に分配供給するディストリビュータ、１８
はディストリビュータ１７内に取り付けられ、ディスト
リビュータ１７の１回転、即ちクランク軸２回転に２４
発のパルス信号（クランク角信号）を出力し回転数の検
出にも用いられる回転角センサ、１９はディストリビュ
ータ１７の１回転に１発のパルス信号を出力する気筒判
別センサ、２０は電子制御回路、２１はエンジン１にて
発生された動力を駆動輪に伝達する図示しないプロペラ
シャフトに設けられ、駆動輪の回転に応じた信号を出力
する車速センサをそれぞれ表わしている。更に２４はエ
アコンであり、その駆動状態を示すエアコンスイッチ２
５の信号が電子制御回路２０に入力されている。

次に電子制御回路２０のブロック図を表わす第３図に依
拠して電子制御回路２０の構成について説明する。

電子制御回路２０は周知のセントラルブロセツシングユ
ニット（ＣＰＵ）３０、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ＞
３１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ＞３２、バッテ
リバックアップされたバックアツプＲＡＭ３３等を中心
にアナログ信号を入力する入力部３４、ディジタル信号
を入出力する入・出力部３５等とをパスライン３６によ
って相互に接続して構成されている。

ＲＯＭ３１はＣＰＵ３０が行なう入力・演算・判断・出
力等の各処理の手順（制御プログラム）を予め格納して
おり、ＣＰＵ３０はこの制御プログラムに従って、デー
タ等を一時的にＲＡＭ３２゜バックアップＲＡＭ３３に
格納するなどしながら制御を実行する。入力部３４には
、図示していない入力ボートや必要に応じて設けられる
波形整形回路、各センサの出力信号をＣＰＵ３０に選択
的に出力するマルチプレクサ、アナログ信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器、等が備えられでいる。　
　　。

一方、入・出力部３５には、回転角センサ１８気筒判別
センサ１９、車速センサ２１、エアコンスイッチ２５か
らのパルス信号が入力される図示しないパルス入力ボー
トの他に図示しない出力ボートが設けられており、ＣＰ
Ｕ３０からの制御信号に従って燃料噴射弁６．イグナイ
タ１６等を駆動する駆動信号を出力している。

以上の如き構成からなる本実施例のエンジン制御装置に
おいては、上記各センサからの検出信号に基づき、運転
状態に応じて填料噴射量や点火時期等が制御されること
になるのであるが、次に本発明にかかる主要な処理であ
る出力低減制御、即ち車両の発進状態の検出及びそれに
伴うエアコン使用時のエンジントルクの制御について第
４図ないし第７図に示すフローチャートに沿って説明す
る。尚、本実施例においては急発進時にエンジントルク
を抑制する手段としては点火時期を制御するものとする
。

第４図は出力低減制御の一例を示すフローチャートであ
る。本制御ルーチンは点火時期制御や燃料噴射制御等の
他の制御ルーチンと共に繰返し実行されている。　　　
　・ まず各ステップで行なわれる処理・判断について説明す
る。

ステップ１００：車両に搭載された変速機がマニュアル
トランスミッションである否かを判断する。実際には、
マニュアルトランスミッションが搭載されている時には
、バックアツプＲＡＭ３３内の特定の番地に保存されて
いるフラグＦが特定の値（例えばマニュアルトランスミ
ッションの時０、オートマチックトランスミッションの
時１）をとることから、これを判断することになる。

ステップ１１０：車速Ｖが所定値ａ１以下であるか否か
の判断を行なう。車速Ｖは車速センサ２１から入・出力
部３５を介して入力されるパルス信号の周期の逆数に比
例した値として検出することができるので、これが予め
定められた速度８１以下であるか否かを判断するのであ
る。

ステップ１２０：スロットルバ、ルブの開度θが所定の
条件に入っているか否かの判断を行なう。

具体的には、スロットルポジションセンサ１１によって
検出されたスロットル開度θがエンジン１の回転数Ｎｅ
に対して、第５図に示すような予め用意されたマツプの
領域Ａで与えられる領域にあるか否かの判断が行なわれ
る。回転数Ｎｅは回転角センサ１８からの入力パルスに
従って求められる。回転数Ｎｅが高ければスロットル開
度θが小ざくでも、クラッチをつないで車両を発進させ
れば急発進となることから、第５図の如き領域Ａが設定
されているのである。

ステップ１３０：車速ＶがＯｋｍ／　ｈである状態から
１個以上のパルスが車速センサ２１から入力されたか否
かを判断する。これはレーシング状態であるか否かの判
断を行なうものであって、車両を停止させたまま空ぶか
しをしている時には、エンジン１の出力トルクを低減す
るような制御を行なう必要はなく、クラッチがつながれ
て車両が発進して始めて、出力低減制御を開始するよう
に設けられている。

以上のステップ１００ないしステップ１３０の処理が、
発進状態検出手段として構成されている。

ステップ１４０：エアコン２４がオン状態となっている
か否かの判断を行なう。エアコン２４の状態を示すエア
コンスイッチ２５によってエアコン２４が動作して−い
るか否かの判断を行なう。

ステップ１５０：エンジン１の点火時期制御における通
常の点火時期から遅角させる量りを制御パターン［）Ｏ
ｆｆに基づいて設定する処理を行なう。

ここで制御パターンは第６図に実線Ｄｏｆｆとして示し
たものであり、急発進状態となった為に生じる可能性の
あるホイルスピンや横滑り等を予め回避するようエンジ
ン１の出力トルクを低下させる為の点火時期上の遅角量
として設定されている。

ステップ１６０：エンジン１の点火時期制御における通
常の点火時期から遅角させる量りを第６図の制御パター
ンＤｏｎとして設定する処理を行なう。制御パターン［
）ｏｎはエンジン１の出力トルクの低減量を、エアコン
２４が動作していない時と較べて小さくするように設定
されている。

尚、ステップ１５０．’１６０における制御パターンＤ
ｏｆｆ　、　Ｄｏｎはいずれもエンジン１の回転数Ｎｅ
に対して与えられており、回転数Ｎｅがきわめて小さい
場合には、車両が急発進状態となることはないので、遅
角量はほとんど零となっている。

以上のステップ１００ないしステップ１６０から、第４
図の如く制御手順の構成された本実施例によれば、マニ
ュアルトランスミッションを搭載した車であり（ステッ
プ１００）、車速Ｖがａ１以下であり（ステップ１１０
）、スロットル開度θが第５図の領域Ａにあり（ステッ
プ１２０）、車速Ｖ＝Ｏから車速パルスがひとつ以上入
力され（ステップ１３０）だ場合には、エアコン２４が
オンであるか否かを判断して（ステップ１４０）、エア
コン２４が作動していなければ点火時期制御の遅角量り
を第６図に示した制御パターンＤｏｆｆにより設定しく
ステップ１５０）、エアコン２４が作動していれば遅角
量りを制御パターン［）ｏｎにより設定する制御を行な
う。また上記ステップ１００ないしステップ１３０のい
ずれかの判断が成立していなければ、遅角量り、の設定
は行なわず（換言すればＤ＝Ｏとして）本制御ルーチン
をＮＥＸＴへ扱けて終了する。

本制御ルーチンで設定した遅角ＩＤを用いて、図示しな
い周知の点火時期制御が行なわれており、エンジン１の
回転数Ｎｅ、吸入空気量、空燃比等に応じて定まる進角
値から遅角ＩＤを減じた点火進角において、イグナイタ
１６に対して駆動信号を出力し、燃焼混合気への火花点
火を行なっている。従って、第４図に示す本制御ルーチ
ンが実行されると、車両急発進時には予めエンジン１の
点火時期が遅角側へ制御され、その出力トルクが低減さ
れるので、急発進時のホイルスピンや横滑りといった状
態、所謂加速スリップを生じることはない。しかも、そ
の時エアコン２４が動作しておりエンジン１の負荷が大
きい場合には遅角量りはエアコン２４がオフの場合と較
べて小さくされるので、エンジントルクを小さくしすぎ
て息つきやもたつき、更にはエンジンストールやノッキ
ング等を生じるということもない。本実施例では出力低
減制御として点火時期を遅角しているので、応答性良く
、エンジン１の出力トルクを低下させることができてい
る。

尚、第７図は、図示しない点火時期制御ルーチンにおい
て、実際に用いられる遅角量りを示したものであって、
車両が発進するまでは、遅角量りは零であり（第７図期
間工）、急発進の状態となると遅角されるが（期間■）
、この間の遅角量は内燃機関の回転数に応じて第５図に
示した制御パターンから決定され、この遅角量によって
点火時期は遅角される。その後、急発進の状態が解除さ
れると、序々に遅角量を減少させ、やがて通常の点火進
角で制御すべく遅角量りを零とする（期間１１ａまたは
Ｉ’１ｌ））。第７図において実線（）ｏｆｆはエアコ
ン２４が動作していない時の遅角量の変化を、破線Ｄｏ
ｎはエアコン２４が動作している時の遅角量の変化を、
各々示している。

次に、本発明の第２実施例について説明する。

第２実施例では第１実施例と較べて遅角ＩＤを設定する
処理（ステップ１５０．１６０）のみが異なっている。

第８図（Ａ）は第１実施例のステップ１５０ｇ替えるス
テップ２５０とステップ１６０に替えるステップ２６０
を示しているが、ステップ２５０では第８図（Ｂ）に示
した予め定められた制御パターンＤ　ｂａｓｅにより遅
角量りを設定し、ステップ２６０では制御パターン［）
　ｂａｓｅから所定量に１を減算した値（Ｄ　ｂａｓｅ
　−Ｋ　１）として遅角量を定めている。

従って第２実施例によっても、第１実施例と同様の効果
を得ることができ、制御パターンとして唯ひとつのパタ
ーン□　ｂａｓｅを用意すればよいので、’　　　　　
ＲＯＭ３１の構成も簡易となる。

第９図（Ａ＞、（Ｂ）に示したのは第２実施例と同様に
、唯ひとつの制御パターン０ｂａｓｅからエアコンが動
作している時の遅□角量りを［）　＝　［）　ｂａｓｅ
／　Ｋ　２　（ステップ２６０”）（ただしに２は定数
）として求めるよう構成された例を示す他の実施例であ
グて、この場合でも第２実施例とほぼ同様の効果を得る
ことができる。

以上、本発明のいくつかの実施例について説明したが、
本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく
、例えば出力低減制御として内燃機関の燃料噴射量を制
御するものや、発進状態の検出に車両□加速度を組合わ
せるものなど、種々の態様にて実施できることは言う謙
でもない。

及」五四！ 以上詳述したように、本発明の内燃機関の出力トルク制
御装置は、車両が急発進しようとする時、内燃機関の出
力トルクを低減する制御を行なうが、この時、空気調和
装置が動作していると、内燃機関の出力トルクの低減量
を小さく補正するので、空気調和装置の負荷が内燃機関
に加わった為に、出力トルクを低減しすぎて息つきやも
たつき感を生じたり、更にはエンジルストールやノッキ
ング等を生じることがあるという問題を充分に解決して
いる。従って、空気調和装置の動作にかかわらず、急発
進をしようとする時、車両にホイルスピンや横滑り等を
生じることもなく、しかも車両発進時の急つきやもたつ
き感もなく、エンジンストールやノッキング等を起こす
ことのない好適なドライバビリティを実現することがで
きるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を表わすブロック図、第２
図は本発明の一実施例としての車両のエンジン及びその
周辺装置を表わす概略系統図、第３図は電子制御回路２
０を表わすブロック図、第４図は第１実施例における出
力低減制御ルーチンを示すフローチャート、第５図はス
ロットル開度θとエンジン回転数Ｎｅとから急発進とみ
なされる領域Ａを示すマツプ、第６図はエンジン回転数
Ｎｅに対して設定された遅角□量の制御御パターンを示
すグラフ、第７図は第１実施例にお゛ける点火時期制御
に用いられる遅角量の一例を示すグラフ、第８図（Ａ）
は第２実施例の要部を示すフローチャート、第８図＜８
）は同じくその制御パターンを示すグラフ、第９図（Ａ
＞は第３実施例の要部を示すフローチャート、第９図（
Ｂ）は同じくその制御パターンを示すグラフ、である。 １　・・・エンジン １０・・・ス白ットルバルプ ′１１・・・スロットルポジションセンサ１８・・・回
転角センサ ２０・・・電子制御回路 ２１・・・車速センサ ２４・・・エアコン ２５・・・エアコンスイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の出力によつて駆動される空気調和装置を
   備えた車両に搭載され、 車両の発進時に、発進の状態を検出する発進状態検出手
   段と、 該検出された車両の発進状態が急発進状態にあると判断
   された場合に、前記内燃機関の出力トルクを所定量だけ
   低減する出力低減制御を行なうトルク制御手段と、 を備えた内燃機関の出力トルク制御装置において、 上記トルク制御手段が、上記空気調和装置が駆動されて
   いる場合には、上記出力低減制御における出力トルクを
   低減する量を小さくする補正を行なう低減量補正手段を
   備えることを特徴とする内燃機関の出力トルク制御装置
   。 ２　出力トルクを低減する出力低減制御が、内燃機関の
   点火時期または／および燃料噴射量を制御して行なわれ
   る特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の出力トルク制
   御装置。 ３　発進状態検出手段が、少なくとも車速とスロットル
   バルブ開度とから車両の急発進を検出するよう構成され
   た特許請求の範囲第１項または第２項記載の内燃機関の
   出力トルク制御装置。