KR100338142B1

KR100338142B1 - 차량의트랙션제어장치

Info

Publication number: KR100338142B1
Application number: KR1019940017837A
Authority: KR
Inventors: 야마시다데츠히로; 히라이코지
Original assignee: 마츠다 가부시키가이샤
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1994-07-23
Publication date: 2002-11-08
Anticipated expiration: 2014-07-23
Also published as: DE4425938A1; KR950003610A; JPH0734917A; US5529140A; DE4425938B4; JP3321257B2

Abstract

배기통로에 촉매변환기를 가진 엔진을 탑재한 차량의 트랙션제어장치에 있어서, 이 트랙션제어장치는 각 차륜의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와, 차륜속도에 의거하여, 구동륜의 슬립량을 산출하는 슬립량검출장치와, 슬립량에 대응하는 소정의 엔진출력감소패턴에 의거하여 엔진출력을 감소시키는 엔진출력제어기와, 그리고 엔진에 지정된 연료와 엔진에 실제로 공급된 연료사이의 연료의 옥탄가의 차이를 검출하는 옥탄가검출장치를 가진다.

엔진출력감소패턴은 실제로 공급된 연료의 옥탄가가 지정연료의 그것보다 소정수 이상으로 더작을때 촉매변환기속으로 흘러들어온 배기가스내의 미연소탄화수소를 감소시키기 위하여 변경된다.

Description

차량의 트랙션제어장치{TRACTION CONTROL SYSTEM FOR MOTOR VEHICLE}

본 발명은, 차량의 트랙션제어장치, 특히 엔진의 배기통로에 촉매변환기를 가진 차량의 트랙션제어장치에 관한 것이다.

과대한 구동토오크는 차량의 가속이 필요할때 구동륜에 슬립을 발생시킨다. 슬립이 구동륜에서 발생할때, 차량의 가속도는 감소된다. 이러한 가속도의 감소를 방지하기 위하여, 종래의 차량은 트랙션제어장치를 구비한다.

이 트랙션제어장치는 구동륜에 과대한 슬립이 발생할때 구동륜의 슬립량을 소정량까지 줄이기 위하여 엔진출력을 감소시키고/또는 제동력을 증가시킨다. 엔진출력을 저하시키기 위하여, 점화시기의 리타이드(retard)와 연료커트(fuel cut)가 행하여지는 일이 있다. 이런 경우, 구동륜의 슬립량에 의거해서 제어레벨이 산출되는 동시에 미리 제어레벨을 파라미터로서 설정된 테이블(table)에 따라서, 점화시기가 리타아드되고, 또 소정수의 실린더에 대한 연료커트가 실행된다.

한편, 이 차량은 미연소의 탄화수소, 일산화탄소등의 방출레벨을 저하시키는 촉매 변환기를 구비한다. 그 경우에, 트랙션제어장치가 구동륜의 과잉슬립시에 점화시기의 리타아드나 연료커트에 의해서 엔진출력을 저감시키도록 하면, 다음과 같은 지장을 발생할 가능성이 있다.

점화시기를 리타아드하면, 배기가스중에 함유하는 미연소탄화수소의 양이 상대적으로 증대하는 동시에, 소위 사후연소상태가 길게되어서 배기가스온도가 상승하는것이므로, 촉매변환기에서의 산화반응이 활발하게 되어서 변환기의 온도가 고온으로 된다. 그 결과, 촉매변환기의 특성을 저하시키고 촉매에 열악화를 발생해서변환기자체의 내구성이 저하한다. 한편, 연료커트가 행해질때, 연료커트가 행하여지지 않는 실린더로부터 배출된 탄화수소가, 촉매변환기에 도달하기전에 연료커트가 행하여진 실린더로부터 배출되는 배기가스중의 지나치게 짙은 산소에 접촉되어서 재연소할 가능성에 있으며, 그에 수반하여 배기가스의 재가열에 의해서 상기와 마찬가지의 문제를 발생하게 된다.

이와같은 문제를 해소하기 위하여, 일본국특허공개공보 제 5-1613호공보에 개시되어 있는 바와 같이, 배기통로에 촉매변환기를 가진 차량의 트랙션제어장치에 있어서 엔진속도가 소정속도이상일때에, 엔진출력감소패턴을 통상적인 패턴에서부터 배기가스의 온도를 저하시키는 다른 패턴으로 변경하는 것이 고안되어 있다. 이에 의하면, 각 실린더로부터 배출되는 배기가스가 촉매변환기에 도달하는 간격이 짧게되는 엔진의 고속도시에 있어서는, 배기가스온도의 이상한 상승이 회피되어서 상기의 문제가 해소된다.

그러나 상기 공보기재의 종래의 트랙션제어장치에 있어서도, 다음과같은 개선해야할 여지가 남겨져 있다.

고옥탄가가솔린이 엔진에 지정되는 차량이 있다. 고옥탄가가솔린이 지정되는 차량 사이에는 실제적으로 저옥탄가 또는 보통가솔린이 사용되는 경우조차도 엔진이 안전하게 작동될 수있는 차량이 있다. 이것은 엔진의 제어유닛에, 고옥탄가가솔린용의 제 1점화시기맵과, 보통가솔린용에 점화시기를 리타아드방향으로 설정한 제 2점화시기맵을 기억시켜서, 통상시에 있어서는 제 1점화시기맵을 사용하는 동시에, 노크센서로부터의 부터의 신호처리에 의해서 보통가솔린이 사용되어 있는 것으로판별되었을 때에는, 제 1점화시기맵이 제 2점화시기맵으로 절환되도록 구성된다.

그러한 제 1및 제 2점화시기맵을 가지는 차량에서, 당해 차량이 엔진의 고부하저회전속도상태에서 주행하고 있던 것으로 한다. 그 경우에, 보통가솔린이 사용되어 있는 것으로 하면, 점화시기가 보통가솔린용에 리타아드방향으로 설정된 제 2점화시기맵에 따라서 제어되게 된다. 이와같은 상태에서 트랙션제어가 개시하였다고 해도, 엔진속도가 고속으로 되지 않는 것이므로, 트랙션제어의 일환으로서 점화시기가 리타이드되게 된다. 따라서, 보통가솔린용 제 2점화타이밍맵과 트랙션제어의 모두에 의해 점화시기가 큰양으로 리타아드된다. 그 경우에, 엔진부하가 크면 연료공급량이 증대하고 있는 것이므로 그에 수반해서 배기가스중에 함유되는 미연소탄화수소의 양이 증대하는 동시에, 사후연소상태가 대단히 길게되어서 배기가스온도도 상승하게 된다. 따라서, 배기가스내의 탄화수소의 증가와 매우긴 사후연소의 모두에 의해, 탄화수소의 산화반응이 매우 활발하게 되므로 촉매변환기의 온도는 매우 높게 된다. 결국, 촉매변환기의 특성이 증가하고 촉매의 열악화가 발생한다.

또, 당해차량에 터어보과급기나 기계식과급기등의 과급기가 설치된 과급기부착엔진인 경우에 있어서도, 엔진의 고부하저속도시에 마찬가지의 문제가 발생한다.

즉, 엔진의 과급상태에 있어서 트랙션제어에 의한 점화시기가 리타아드가 행하여지면, 다량의 공기가 강제적으로 엔진의 연소실에 밀어넣어지기 때문에, 사후연소(affer burning)가 현저하게 촉진되게 되어서 배기가스온도가 현저하게 상승하는 동시에, 촉매변환기에 있어서의 탄화수소의 산화반응이 높은 산소농도하에서 행하여지기 때문에, 이 경우에 있어서도, 배기가스의 고온과 높은 산소농도하에서의 탄화수소의 산화반응의 모두에 따라서, 탄화수소의 산화반응이 이상하게 항진해서 배기의 온도가 현저하게 고온으로 되고, 엔진속도가 그렇게 높지 않는 경우에 있어서도, 촉매변환기의 특성을 저하시키고, 촉매에 열악화를 발생시킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 트랙션제어와 촉매변환기의 보호를 효율좋게 행할 수있는 배기통로에 촉매변환기를 가진 엔진이 탑재된 차량의 트랙션제어장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 하나의 목적은 촉매변환기의 과도한 온도상승을 회피할 수 있는 차량의 트랙션제어장치를 제공하는 것이다.

이들 제목적들은 본발명의 일형태인, 배기통로에 촉매변환기를 가진 엔진을 탑재한 차량의 트랙션제어장치에 있어서, 상기 장치는 각 차륜의 차륜속도를 검출하는 차륜속도 센서와,

차륜속도에 의거하여 구동륜의 슬립량을 산출하는 슬립량검출수단과,

슬립량에 대응하는 소정의 엔진출력감소패턴에 의거하여 엔진출력을 감소시키는 엔진출력제어수단과,

엔진에 지정된 연료와 엔진에 실제로 공급된 연료사이의 연료의 옥탄가의 차이를 검출하는 수단과, 그리고 실제로 공급된 연료의 옥탄가가 지정연료의 그것보다 소정수이상으로 더 작을때 촉매변환기로 흘러들어간 배기가스내의 미연소탄화수소를 감소시키기 위하여 엔진출력감소패턴을 변경시키는 수단으로 구성되는 차량의 트랙션제어장치를 제공하므로써 달성된다.

이들 제목적들은 또한 본 발명의 다른 형태인, 배기통로에 촉매변환기와 과급기를 가진 엔진을 탑재한 차량의 트랙션제어장치에 있어서, 상기 장치는 각 차륜의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와,

슬립량에 대응하는 소정의 엔진출력감소패턴에 의거하여 엔진출력을 감소시키는 엔진출력제어수단과, 엔진의 과급압을 검출하는 수단과, 그리고 엔진의 과급압이 소정치보다 더 클때 촉매변환기로 흘러들어간 배기가스내의 미연소탄화수소를 감소시키기 위하여 엔진출력감소패턴을 변경시키는 수단으로 구성되는 차량의 트랙션제어장치를 제공하므로써 달성된다.

본 발명의 제목적과 특징은 본 발명의 바람직한 실시예를 위하여 사용된 첨부도면을 참조하여 다음 기재사항으로부터 명백하게 나타날 것이다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명한다. 제 1도는 차량의 레이아우트를 나타내는 평면도이다.

제 1도에 표시한 바와 같이, 이 차량은, 좌우의 앞차륜(1),(2)가 구동륜, 좌우의 뒤차륜(3),(4)가 종동륜(nondriven wheels)으로 되어 있는 동시에, 차체앞쪽에 배치된 엔진(5)의 출력토오크가, 변속기(6), 차동기어(7)및 좌우의 구동축(8),(9)를 개재해서 좌우의 앞차륜(1),(2)에 전달되도록 되어 있다.

제 2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 트랙션제어장치의 개략도이다.

상기 엔진(5)는, 제 2도에 표시한 바와같이, V 형으로 배치된 좌우의 제 1, 제 2뱅크(5a),(5b)에 각각 3개의 실린더가 열형상으로 형성된 V형 6실린더엔진으로서, 흡기통로(10)를 구성하는 서어지탱크(11)에 접속된 6개의 독립흡기통로(12)가,각각 제 1, 제 2뱅크(5a),(5b)에 있어서의 각 실린더에 접속되어 있는 동시에, 이들 독립흡기통로(12)에는 연료분사밸브(13)가 각각 배치되어 있다.

그리고, 서어지탱크(11)에 접속된 주흡기통로(14)에는, 그상류부로부터, 흡입공기량을 검출하는 에어폴로우센서(15)와, 도시생략의 가속기페달에 연동해서 흡입공기량 및 엔진출력을 제어하는 드로틀밸브(16)와, 리솔륨식(Lysholm - type)의 과급기(17)과, 그리고 흡입공기를 냉각하는 인터쿠울러(18)이 설치되어 있는 동시에, 상기 과급기(17)를 바이패스해서 주흡기통로(18)에 형성된 바이패스통로(19)에는, 과급기(17)에 의해 과급된 흡입공기량을 제어하기 위한 에어바이패스밸브(20)가 설치되어 있다. 즉, 이 에어바이패스밸브(20)을 완전폐쇄상태로 설정하였을 때에는, 과급기(17)에 의해 토출된 과급흡입공기가 그대로 인터쿠울러(18) 및 서어지탱크(11)을 거쳐서 각 실린더에 분배공급된다. 그리고, 에어바이패스밸브(20)을 개방하였을 때에는, 과급기(17)로부터 토출된 과급흡입공기의일부가 바이패스통로(19)를 거쳐서 역방향으로 흐르므로서 흡입공기의 압력이 저하하도록 되어 있다.

한편, 엔진(5)의 배기통로(21)는, 각 실린더에 연결된 독립배기통로(22)와, 양쪽뱅크(5a),(5b)의 각 실린더를 집합시키는 2개의 집합배기통로(23)와, 그리고 양집합배기통로(23)를 합류시키는 합류배기통로(24)를 포함하는 동시에 배기가스내의 미연소탄화수소등의 방출레벨을 저하시키는 촉매변환기(25)가 합류배기통로(24)에 설치되어 있다.

그리고, 이 차량에는 전자제어유닛(30)이 구비되어 있다. 이 제어유닛(30)은, 당해차량의 좌우의 앞차륜(1),(2)및 뒤차륜(3),(4)의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서(31)∼(34)로부터의 차륜속도신호, 에어폴로우센서(15)로부터의 흡입공기량신호, 드로틀밸브(16)의 드로트르밸브개방도를 검출하는 드로틀밸브개방도센서(35)로부터의 드로틀밸브개방도신호, 드로틀밸브(16)의 완전폐쇄상태를 검출하는 아이들스위치(30)으로부터의 아이들신호, 과급기(17)의 하류부에 있어서의 흡입공기압을 검출하는 압력센서(37)로부터의 흡입공기압신호, 폭발과 같은 노킹을 검출하는 노크센서(38)로부터의 노크신호, 엔진속도를 검출하는 엔진속도센서(39)로부터의 엔진속도 신호등을 받는다. 그리고, 이들 신호에 의거해서, 제어유닛(30)은 제 1, 제 2뱅크(5a),(5b)에 있어서의 각 실린더마다 구비된 점화플러그(26)에 대한 점화시기의 제어와, 상기 연료분사밸브(13)로부터의 연료량의 제어와, 그리고 에어바이패스밸브(20)을 작동시키는데 따른 과급흡입공기압의 제어를 행하는 동시에, 소정의 트랙션제어조건이 성립되어 있는 것으로 판정하였을 때에는 트랙션제어를 행한다. 또한, 제어유닛(30)은, 트랙션제어의 실행시에 있어서는 작동램프(27)을 점등시키도록 되어 있다.

여기서, 통상시에 저어유닛(30)이 행하는 점화시기제어와 연료분사제어와 과급흡입공기압제어를 설명하면, 먼저 점화시기제어는 다음과 같이 행하여진다.

제어유닛(30)은, 엔진속도 및 흡입공기량을 파라미터로서 고옥탄가가솔린에 대응시켜서 설정한 제 1점화시기맵과, 점화시기가 이 제 1맵보다도 약간 리타이드경향으로 설정한 보통가솔린용의 제 2점화시기맵을 가지는 동시에, 엔진속도센서(39)로부터 얻어진 엔진속도 Ne와 에어폴로우센서(15)로부터 얻어진흡입공기량 Q를 상기 제 1점화시기맵에 적용시키므로서 최적분사시기를 결정하는 동시에, 노크센서(38)로부터의 노크신호에 의거하여 계산된 점화시기보정량을 최적점화시기에 가산해서 최종분사시기를 설정하고, 이 최종분사시기에 의해 폴점화플러그(13)가 점화되도록 점화시기 제어신호를 출력한다. 또한, 노크센서(38)가 노크가 소정횟수보다더 많이 일어나는 것을 검출한 후에는 곧 보정량이 리타아드되도록 보정되고, 노크가 소정기간동안 소정횟수보다 더 많이 일어나지 않을때에는 보정량이 어드밴스되도록 점진적으로 보정된다.

제어유닛(30)은, 노크보정에 의한 리타아드량이 7 °를 초과하였을 때에는, 보통 가솔린이 사용된 것으로 판정해서, 보통 가솔린용의 제 2점화시기맵으로 절환해서, 상기와 마찬가지의 점화시기제어를 행하도록 되어 있다.

다음에, 연료분사제어는 다음과같이 행하여 진다.

제어유닛(30)은, 상기 엔진속도 Ne와 흡입공기량 Q에 의거하여 기본연료분사량을 결정하는 동시에, 도시하지 않는 물온도센서등의 신호에 의거해서 계산한 각종보정량을 기본연료분사량에 가산해서 최종연료분사량을 결정한다. 제어유닛(30)은 이 최종분사량에 의해서 연료가 분사되도록 연료분사신호를 연료분사밸브(13)에 출력한다.

그리고, 과급힙입공기압제어는 다음과 같이 행하여진다.

제어유닛(30)은, 제 3도에 표시한 바와 같이, 엔진속도(Ne)와 드로틀밸브개방도(θ)를 파라미터로서 설정한 목표과급압의 맵에, 실제의 엔진속도 Ne와 드로틀밸브개방도 θ를 적용시켜서 목표과급압 Pt를 결정한다. 그리고, 제어유닛(30)은압력센서(37)에 의해검출된 흡입공기압 P와 목표과급흡입공기압 Pt와의 편차△P (=Pt-P)를 산출해서, 그 편차△P가 제로가 되도록 에어바이패스밸브(20)의 개방도를 듀티제어에 의해 피이드백제어한다. 즉, 실제의 흡입공기압 P가 목표과급흡입공기압pt보다도 낮을때에는 에어바이패스밸브(20)가 폐쇄되도록 작동되고, 반대로 실제의 흡입공기압 P가 목표과급흡입공기압 Pt보다도 높을때에는 에어바이패스밸브(20)가 개방되도록 작동된다.

다음에, 제어유닛(30)이 행하는 트랙션제어에 대해서 설명한다.

제어유닛(30)은, 좌우의 뒤차륜(3),(4)또는 종동륜의 차륜속도중에서, 더 작은 쪽의 값을 차체속도 Vr로서 선택하고, 이 차체속도 Vr의 변화에 의거해서 차체가속도 Va를 산출한다. 제어유닛(30)은 또한 차체가속도 Va와 차체속도 Vr을, 노면마찰계수μ에 파라미터 Vr 및 Va를 제공하는 표 1에 적용해서 노면마찰계수 μ를 결정한다.

표 1

여기서, 표 1에 표시한 바와같이, 차체속도 Vr이 크게될수록, 또는 차체가속도 Va가 크게될 수록, 노면마찰계수 μ의 값이 크게 된다.

이어서, 제어유닛(30)은 차체속도 Vr와 노면마찰계수 μ로부터, 미리 설정한 제어임계치설정용의 맵을 사용해서, 트랙션제어개시임계치 Ss와 트랙션제어종료임계치 Se를 각각 설정한다. 여기서, 트랙션제어개시임계치 Ss보다도 트랙션제어종료임계치 Se의 쪽이 더 작은 값으로 설정되도록 되어 있다.

제어유닛(30)은, 차륜속도센서(31),(32)에 의해 검출된 구동륜(1),(2)의 차륜속도로부터 차체속도 Vr을 각각 감산하므로서 좌우의 앞차륜(1),(2)또는 구동륜의 SR, SL을 산출한 위에, 산술수단에 의해 평균슬립량 SAV를 산출하는 동시에, 슬립량 SR, SL중의 큰쪽을 최고슬립량 SHi로서 선택한다. 그리고, 제어유닛(30)은 최고슬립량 SHi가 트랙션제어개시임계치 Ss보다도 클때에, 구동륜인 앞차륜(1),(2)가슬립상태인 것으로 판정해서 슬립표시문자 Fs를 1로 세트하는 동시에, 최고슬립량 SHi가 트랙션제어종료임계치 Se보다도작게되었을 시점에서 구동륜(1),(2)이 비슬립상태라고 판정해서 슬립표시문자 Fs를 0으로 세트한다.

제어유닛(30)은, 엔진제어와 과급흡입공기압제어를 병용하므로서 트랙션제어를 행하도록 되어 있으며, 트랙션제어의 엔진제어는 다음과 같이 행하여진다.

제어유닛(30)은, 차체속도 Vr와 노면마찰계수 μ를 파라미터로서 설정한 맵으로부터 엔진제어용기본목표슬립치를 판독하는 동시에 필요한 보정량을 더해서 최종적으로 엔진제어용목표슬립치 Te를 설정한다. 이어서, 제어유닛(30)은, 목표슬립치 Te와 평균슬립량 SAW사이의 편차 △Se와, 이 편차 △Se의 변화율 DSe를 산출한다. 제어유닛(30)은 마지막으로 이들 △Se와 DSe의 값을 기본엔진제어레벨을 나타내는 표 2에 적용하므로써 기본엔진제어레벨을 판독한다.

제어유닛(30)은, 표 2로부터 판독한 기본엔진제어레벨 L을 방정식(1)에 대입하는 동시에, 식(1)의 계산결과를 사용해서 최종적으로 0∼11의 범위에서 엔진제어레벨 EL을 결정한다.

이 방정식(1)에 있어서, EL(K-1)은 전반의 값, G는 제어이득을 표시하고, 이 제어이득 G의 값으로서는 통상시는 1이 사용된다.

제어유닛(30)은, 이와같이해서 구한 엔진제어레벨 EL을, 엔진제어용 표 3에 적용해서 엔진제어레벨 EL의 값에 대응하는 제어작동패턴에 따라서 연료커트작동을행하고 그리고/또는 점화시기를 리타이드시킨다.

여기서 표 3의 표시(*)는 연료커트를 표시하고 있다. 즉, 엔진제어레벨 EL의 값이 크게될수록 연료커트되는 실린더의 수가 증가하고, 엔진출력이 저하하게 된다. 또, 연료커트되는 실린더수가 동일수에서도, 점화시기가리타아드될 경우에는 더욱더 엔진출력이 저하하게 된다.

이 실시예에있어서는, 엔진제어테이블로서, 표 3에 표시한 기본테이블에 부가해서, 표 4에 표시한 바와 같이 표 3으로 부터 점화시기의 리타아드를 제외한 제 1보정테이블과, 표 5에 표시한 바와 같이 제어패턴을 5단계로 나눈 제 2보정테이블과, 그리고 표 6에 표시한 바와 같이 제어패턴을 3단계로 나눈 제 3보정테이블이 설정되어 있다.

그리고, 이들 엔진제어테이블이, 제 4도에 순서도로 표시한 바와같이,엔진(5)의 구동상태에 따라서 선택적으로 절환되도록 되어 있다.

제 4도에 있어서, 제어유닛(30)은 스텝 S1에서 사용연료가 저옥탄가인지여부를 판정한다. 즉, 제어유닛(30)은 보정량의 리타아드량이 7 °를 초과하게 되는 경우에 사용연료가 저옥타가라고 판정한다.

상기 스텝 S1에 있어서 응답이 No라고 판정하였을때, 또는 제어유닛(30)이 연료로서 지정연료인 고옥탄가가솔린이 사용되어 있는 것을 판정하였을때에는 스텝 S2로 진행해서 제어유닛(30)은 엔진속도 Ne가 소정의 절환속도 No(예를 들면, 4000 rpm)보다도 낮은지 여부를 판정한다. 스텝 S2에서 응답이 YES라고 판정하였을때에는 스텝 S3로 진행해서 엔진제어테이블로서 표 3에 표시한 기본테이블을 선택한다. 따라서, 방정식(1)에 따라서 구하게 되는 엔진제어레벨 EL의 값이 2일때에는, 연료커트가 행하여지지 않고 점화시기만이 리타아드(15°)되고, 이 제어레벨 EL의 값이 3일때에 2개의 실린더에 대한 연료커트가 행하여지게 된다.

스텝 S2에있어서 엔진속도 Ne가 소정의 절환속도 No보다도 높다고 판정하였을때에는, 스텝 S4로 이동해서 제어유닛(30)은 표 5에 표시한 제 2보정테이블을 선택한다. 이 경우에는, 제어레벨이 1,2또는 3일때 제 1랭크의 제어패턴에 따라서 2개의 실린더에 대한 연료커트가 행하여진다. 즉, 제어레벨 1이 2또는 3으로 변화하더라도, 2개의 실린더에 대한 연료커트가 유지된다. 그리고, 제어레벨 3이 4로 변화한 단계에서, 제어패턴이 제 1랭크에서 부터 제 2랭크로 이동해서, 이 제 2랭크의 제어패턴에 따라서 2개의 실린더에 대한 연료커트가 행하여지게 된다. 이와 같이해서, 제 1랭크에서부터 제 5랭크까지의 제어패턴에 따라서 연료커트가 행하여지게 된다.

한편, 제어유닛(30)은, 응답이 YES라고 판정하였을때, 즉 연료로서 보통가솔린이 사용되어 있는 것으로 판정하였을때에는, 스텝 S5로 이동해서 엔진속도 Ne가 상기 소정의 절환속도 No보다도 낮은지 여부를 판정해서, 스텝 S5에서 응답이 YES라고, 판정하였을때에는, 스텝 S6을 실행해서 표 4에 표시한 제 1 보정테이블을 선택한다. 이 경우에는, 엔진제어레벨이 1또는 2일 때에는, 점화시기의 리타아드 및 연료커트의 어느 것이나 행하여지지 않고, 이 제어레벨이 3일때에 2개의 실린더에 대한 연료커트가 행하여지게 된다. 따라서, 1에서 11까지의 엔진제어레벨에 따라서 연료커트가 행하여지게 된다.

제어유닛(30)은, 스텝 S5에 있어서 엔진속도 Ne가 소정의 절환속도 No보다도 낮지 않다고 판정하였을때에는, 스텝 S7을 실행해서 이번에는 엔진(5)의 흡입공기압 P가 소정의 절환압 Po보다도 높은지 여부를 판정해서, No라고 판정하였을때에는 스텝 S8을 실행해서, 제 2보정테이블을 선택한다. 이 경우에 있어서도, 제 1랭크에서부터 제 5랭크까지의 제어패턴에 따라서 연료커트가 행하여지게 된다.

제어유닛(3)은, 스텝 S7에 있어서 엔진(5)의 흡입공기압 P가 소정의 절환압 Po보다도 높다고 판장하였을때에는, 스텝 S9에서 표 6에 표시한 제 3보정테이블을 선택한다. 이 경우에는, 제어레벨이 1에서 5까지중의 어느하나일때 제 1랭크의 제어패턴에 따라서 2개의 실린더에 대한 연료커트가 행해진다. 즉, 제어레벨 1이 2에서 5까지중의 어느하나로 변화하더라도 2개의 실린더에 대한 연료커트가 유지된다. 그리고, 제어레벨 5가 6으로 변화되는 단계에서 제어패턴이 제 1랭크에서브터 제 2랭크로 이동해서, 이 제 2랭크의 제어패턴에 따라서 4개의 실린더에 대한 연료커트가 행하여지게 된다. 따라서, 제 1랭크에서부터 제 3랭크까지의 제어패턴에 따라서 연료커트가 행하여지게 된다.

한편, 트랙션제어의 과급압제어는, 다음과 같이 행하여진다.

제어유닛(30)은, 압력센서(37)에 의해 검출된 흡입공기압 P가 대기압보다도 높을때에 과급영역이라고 판단한다. 이 과급영역에 있어서, 제어유닛(30)은 흡입공기압 P가 목표과급압 Pt와 같게 되도록 압력센서(37)에 의해 검출된 흡입공기압 P에 의거하여 피이드백제어에 의해 에어바이패스밸브(20)의 개방도를 제어한다. 목표과급압 P는 검출된 엔진속도 Ne와 드로틀개방도 θ를 사용하여 제 3도에서 도시한 맵으로부터 판독된다.

상기 제어이외에, 제어유닛(30)은, 차체속도 Vr와 노면마찰계수 μ를 파라미터로서 설정한 맵으로부터 과급압제어용기본목표슬립량을 판독하는 동시에, 기본목표슬립량에 필요한 보정량을 가해서 최종적으로 과급압제어용목표슬립량 Tb를 설정한다. 이어서, 제어유닛(30)은, 목표슬립량 Tb에 의거한 평균슬립량 SAv를 산출하고, 또한 목표슬립량 Tb와 평균슬립량 SAV사이의 편차 △Sb와, 이 편차 △Sb의 변화율 DSb를 산출한 다음에, 이들값을 표 7에 적용시켜서, 각각 에어바이패스밸브(20)의 작동속도를 나타내는 제어레벨을 얻는다. 제어유닛(30)은 마지막으로 표 7의 제어레벨을 표 8에 대조하므로서, 에어바이패스밸브(20)의 실제의 작동속도(단위:%/초)를 설정한다.

표 7및 8에 있어서 기호 ZO는 밸브개방도의 유지를 표시하고, N은 밸브의 폐쇄작동, P는 밸브의 개방작동을 표시한다. 그리고, 기호 N 및 P의 첨자S,M,B는 제어작동량을 표시한 것으로서, 각각 소량, 중간량 그리고 대량을 나타내고 있다. 따라서 제어레벨로서 PB가 선택되면, 에어바이패스밸브(20)가 개방되어 최대속도(10%/초)로 작동되게 된다. 또한, 에어바이패스밸브(20)가 완전개방될때, 밸브개방도는 100%로 된다.

다음에, 본 실시예의 작용을 설명한다.

제 5도에 표시한 바와같이, 과급영역에 있어서 구동차륜의 최고슬립량 SHi가 처음으로 트랙션제어개시임계치 Ss를 초과하였다고 하면, 제어유닛(30)은 슬립표시문자 Fs를 1로 세트한 다음에, 엔진제어와 과급압제어모두를 실행하여 트랙션제어를 개시한다. 그때에 제어유닛(30)은 트랙션표시문자 Ft를 트랙션제어중인것을 표시하는 1로 세트하는 동시에, 작동램프(27)를 점등한다,여기서, 트랙션제어의 개시직후에 있어서는, 엔진제어용목표슬립량 Te와 과급압제어용목표슬립량 Tb가 거의 동일한 값으로 설정되도록 되어 있다. 따라서, 엔진제어 및 과급압제어가 동시에 실행되게 된다. 이 경우, 엔진(5)에 지정연료인 고옥탄가가솔린이 실제로 공급되어 있는 동시에, 엔진속도 Ne가 절환속도 No보다도 낮을때에는, 표 3에 표시한 기본테이블이 선택되게 된다. 이에 의해, 엔진(5)가 점화시기의 리타이드와 연료커트가 기본테이블의 1에서 11까지의 제어레벨에 따라서 치밀하게 제어되게 되어서, 첫번의 스핀에 의한 과대한 슬립이 급속히 감소될 수 이ㅆ다. 이 경우에 있어서, 제 1, 제 2뱅크(5a),(5b)의 각 실린더로부터 배출되는 배기가스가 촉매변환기(25)에 도달하는 간격이 상대적으로 길기때문에 촉매변환기(25)는 탄화수소의 산화반응에 의해서 발생한 열을 주변으로 방사한다.

이에 대해서, 엔진속도 Ne가 절환속도 No보다도 높을때에는, 제어유닛(30)이 표 5에 표시한 제 2보정테이블을 선택한다. 이 경우에는, 점화시기의 리타아드가 정지되는 동시에, 제어레벨이 1또는 2일때에도 2개의 실린더가연료커트되기 때문에, 단위시간당 촉매변환기(25)에 유입하는 배기가스중의 미연소탄화수소의 량이감소하게 된다. 이에 의해, 촉매변환기(25)에서의 미연소탄화수소의 산화반응이 억제되게 되어서, 이 변환기(25)의 이상승온이 방지되게 된다.

그리고, 구동차륜속도가 최대치를 지나서 감소하기 시작한 소정의 타이밍에서, 엔진제어용목표량 Te는 소정량가지 계단식으로 증가된다. 따라서, 엔진제어레벨 EL가 단시간사이에 0으로 이동되게 되어서, 과급압제어만이 실행되게 된다. 이에 의해, 촉매변환기(25)의 이상승온이 방지되게 된다.

또, 엔진제어용목표슬립량 Te를 소정량까지 계단식으로 증대시키고 있기 때문에, 첫번의 스핀이 감소된 후에 재차큰슬립이 발생하였다고 하더라도, 그 큰 슬립량이 엔진제어용목표슬립량 Te를 초과하고 있으면, 과급압제어에 부가해서 엔진제어에 의해 그러한 큰 슬립을 신속하게 저감시키는 것이 가능하게 된다.

한편, 상태가 과급영역으로부터 비과급영역으로 이행하였을때에는, 엔진제어용목표슬립량 Te가 과급압제어용의 목표슬립량 Tb의 근처까지 단번에 저하된다.

비과급영역에 있어서는 엔진제어만이 행하여진다. 이 엔진제어에 의해서 구동차륜의 슬립량이 저하하고, 엔진제어레벨 EL은 0이 되었을 경우, 드로틀개방도 θ에 의거해서 엔진출력이 증가한다. 그후 상태는 과급영역으로 이행한다. 상태가 이와 같은 비과급영역으로부터 과급영역으로 이행한 후에는 목표슬립량 Te가 계단식으로 소정량까지 증가된다. 따라서, 엔진제어레벨 EL가 단시간 사이에 0으로 이동되어 과급압제어만이 실행된다.

이와 같은 제어를 반복해서 실행되는 동시에, 최고슬립량 SHi가 트랙션제어종료임계치 Se보다도 저하하였을 경우에는, 슬립표시문자 Fs가 1로 리세트되는 동시에, 그후 예를 들면 소정의 시간주기 t가 경과한 시점에서 트랙션표시문자 Ft가 0으로 리세트되어서 트랙션제어가 종료한다.

한편, 엔진(5)에 지정연료인 고옥탄가가솔린보다도 옥탄가가 작은 보통가솔린이 공급된 상태에 있어서, 상기한 경우와 마찬가지로, 제 5도에 표시한 바와 같이, 과급영역에 있어서 구동차륜의 최고슬립량 SHi가 처음으로 트랙션제어개시임계치 Ss를 초과해서 엔진제어 및 트랙션제어의 과급압제어가 동시에 실행된 것으로 한다. 이 경우, 엔진속도 Ne가 절환속도 No보다도 낮은 경우에, 제어유닛(30)은, 연료커트만을 행하는 표 4에 표시한 제 1보정테이블을 선택한다. 따라서, 점화시기맵으로서 고옥탄가가솔린용의 제 1점화시기맵보다도 점화시기가 리타아드방향으로 설정된 제 2점화시기맵이 사용되었다고 하더라도, 최종적인 점화시기가 과도하게 라타아드되는 일이 없고, 이에 의해서 배기가스중의 미연소탄화수소가 증가하지 않고, 그 결과 촉매변환기(25)에서의 탄화수소의 산화반응도 억제되게 되어서, 결국 이 변환기(25)의 이상 온도상승이 회피되게 된다.

이에 대해서, 엔진속도 Ne가 절환속도 No보다도 높을때에는, 제어유닛(30)은 엔진(5)에 대한 과급압에 따라서 표 5에 표시한 제 2보정테이블 또는 표 6에 표시한 제 3보정테이블을 선택한다.

즉, 흡입공기압 P가 절환압 Po보다도 낮을때에는, 제 2보정테이블이 선택된다. 이 경우에는, 제어레벨EL이 1또는 2일때에도 2개의 실린더가 연료커트되기 때문에, 단위시간당촉매변환기(25)에 유압하는 배기가스중의 미연소탄화수소의 양이 감소하게 된다. 이에 의해, 촉매변환기(25)에서의 미연소탄화수소의 산화반응이 어느정도 억제하게 되어서, 촉매변환기(25)의 이상승온이 확실하게 방지되게 된다.

한편, 흡입공기압 P가 절환압 Po보다도 높을때에는, 제 3보정테이블이 선택된다. 이 경우에는, 제 2보정테이블을 사용할 경우에 비해서, 엔진제어레벨 EL의 값이 동일해도 연료커트가 행해지는 실린더수가 증가하기때문에, 그에 수반해서 단위시간당 촉매변환기(25)에 유입하는 배기가스중의 미연소탄화수소의 양이 더욱더 감소하게 된다. 이에 의해, 과급압이 높고 다량의 공기가 엔진(5)에 공급되었다고 하더라도, 촉매변환기(25)에서의 탄화수소의 산화반응이 크게 억제되게 되어서, 이 변환기(25)의 이상승온이 보다 한층더 확실하게 방지되게 된다.

전술한 본 발명의 실시예는, 사용연료가 고옥탄가가솔린으로 지정된 과급기부착엔진이 탑재된 차량에 대해서 설명하였다. 본 발명은 과급기가 없는 고옥탄가가솔린이 지정되는 엔진이 탑재된 차량에도, 또 사용연료가 보통가솔린으로 지정된 과급기부착엔진이 탑재된 차량에도 실시하는 것은 가능하다.

본 발명은 한정하기보다는 오히려 예시적인 것이 되도록 의도된 그것의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다.

다음 청구범위내의 본 발명의 정신과범위에서 벗어남이 없이 변형예의 여러가지 변경이 이루어질 수 있다.

제 1도는 차량의 레이아우트를 나타내는 평면도,

제 2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 트랙션제어장치의 개략도,

제 3도는 파라미터가 엔진속도(Ne)와 드로틀밸브개방도(θ)인 목표과급압을 나타내는 맵,

제 4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 엔진의 구동조건에 의거하여 선택적으로 엔진제어테이블을 절환하는 순서도,

제 5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트랙션제어를 나타내는 타임챠아트,

(5) . . . 엔진 (10) . . . 흡기통로

(17) . . . 과급기 (21) . . . 배기통로

(25) . . . 촉매변환기 (30) . . . 제어유닛

(38) . . . 노크센서 (31)~(34) . . . 차륜속도센서

(35) . . . 드로틀밸브개방도센서 (37) . . . 압력센서

(39) . . . 엔진속도센서

Claims

배기통로에 촉매변환기를 가진 엔진을 탑재한 차량의 트랙션제어장치에 있어서,

각 차륜의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와;

엔진출력을 제어하는 엔진출력제어수단과;

(1)차륜속도에 의거하여 구동륜의 슬립량을 산출하고, (2)슬립량에 대응하는 소정의 엔진출력감소패턴에 의거하여 엔진출력을 감소시키기 위해 상기 엔진출력제어수단을 작동시키고, (3)엔진에 공급된 연료의 옥탄가를 결정해서 상기 옥탄가와 소정의 옥탄가 사이의 차이를 검출하고, (4)엔진에 공급된 연료의 옥탄가가 소정의 옥탄가보다 소정수만큼 더 작을 때, 촉매변환기에 공급된 배기가스내의 미연소탄화수소의 양을 감소시키기 위해 엔진출력감소패턴을, 적어도 엔진출력을 감소시키기 위한 점화리타아드를 억제하든가, 소정 실린더의 연료커트를 촉진하든가의 어느 한쪽을 행하는 엔진출력감소패턴으로 변경시키는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 트랙션제어장치.
제 1항에 있어서,

엔진속도를 검출하는 수단을 더 구비하고, 상기 제어수단은, 엔진속도가 소정치 이상일 때는 소정치 미만일 때와 비교해서 미연소탄화수소의 양을 감소시키기 위하여 엔진출력감소패턴을 변경시키는 것을 특징으로 하는 차량의 트랙션제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 엔진은 과급기를 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 트랙션제어장치.
배기통로에 촉매변환기와 과급기를 가진 엔진을 탑재한 차량의 트랙션제어장치에 있어서,

각 차륜의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와;

차륜속도에 의거하여 구동륜의 슬립량을 산출하는 슬립량검출수단과;

슬립랑에 대응하는 소정의 엔진출력감소패턴에 의거하여 엔진출력을 감소시키는 엔진출력제어수단과;

엔진의 과급압을 검출하는 수단과;

엔진의 과급압이 소정치보다 더 클 때, 촉매변환기로 흘러들어간 배기가스내의 미연소탄화수소를 감소시키기 위하여 엔진출력감소패턴을, 적어도 엔진출력을 감소시키기 위한 점화리타아드를 억제하든가, 소정 실린더의 연료커트를 촉진하든가의 어느 한쪽을 행하는 엔진출력감소패턴으로 변경시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 트랙션제어장치.
제 4항에 있어서, 엔진에 공급된 연료의 옥탄가와 소정의 옥탄가 사이의 차이를 검출하는 수단을 더 구비하고, 상기 엔진출력감소패턴을 변경하는 수단은 옥탄가가 소정의 옥탄가보다 소정수 이상으로 더 작을 때 미연소탄화수소의 양을 감소시키기 위하여 엔진출력감소패턴을 변경시키는 것을 특징으로 하는 차량의 트랙션제어장치.
제 4항에 있어서, 엔진속도를 검출하는 수단을 더 구비하고, 상기 엔진출력감소패턴을 변경하는 수단은 엔진속도가 소정치 이상일 때는 소정치 미만일 때와 비교해서 미연소탄화수소의 양을 감소시키기 위하여 엔진제어패턴을 변경시키는 것을 특징으로 하는 차량의 트랙션제어장치.
제 6항에 있어서, 엔진에 공급된 연료의 옥탄가와 소정의 옥탄가 사이의 차이를 검출하는 수단을 더 구비하고, 상기 엔진출력감소패턴을 변경하는 수단은 (1)엔진에 공급된 연료의 옥탄가가 소정의 옥탄가보다 소정수 이상으로 더 작고 엔진속도가 소정치보다 더 클 때 미연소탄화수소를 감소시키기 위하여 엔진출력감소패턴을 변경시키고, (2)과급입이 소정압보다 더 클 때 미연소탄화수소를 더 감소시키기 위하여 엔진제어패턴을 변경시키는 것을 특징으로 하는 차량의 트랙션제어장치.