JP2621548B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JP2621548B2 JP2043624A JP4362490A JP2621548B2 JP 2621548 B2 JP2621548 B2 JP 2621548B2 JP 2043624 A JP2043624 A JP 2043624A JP 4362490 A JP4362490 A JP 4362490A JP 2621548 B2 JP2621548 B2 JP 2621548B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンの制御装置に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
第1図はエンジンの吸入空気量を検出する空気流量セ
ンサ(AFS)を用いたエンジン制御装置の一般的な構成
を示し、1はエアクリーナ、2はホットワイヤ式AFS、
3はエンジンの吸入空気量を制御するスロットル弁、4
はサージタンク、5はインテーク(吸気)マニホールド
である。又、6は図示しないカムにより駆動される吸気
弁、7はシリンダ(気筒)を示す。図では簡略化のため
エンジンの1気筒部分だけが示されているが、実際には
複数気筒で構成される。8は各気筒毎に取り付けられた
インジェクタであり、9はインジェクタ8の燃料噴射量
を各シリンダ7に吸入される空気量に対して所定の空燃
比(A/F)となるよう制御する電子制御ユニット(以
後、ECUと呼ぶ)である。このECU9はAFS2、クランク角
センサ10、始動スイッチ11及びエンジンの冷却水温セン
サ12の出力信号に基づいて燃料噴射量を決定し、かつク
ランク角センサ10の信号に同期してインジェクタ8の燃
料噴射パルスのパルス幅を制御する。なお、クランク角
センサ10はエンジンの回転に伴ないTDC(上死点)で立
下り、BDC(下死点)で立上る方形波信号を発生する周
知のものでよい。
第2図はECU9の動作を更に詳細に説明するためのブロ
ック図である。回転数検出部9aではクランク角センサ10
からの方形波信号のTDC間の周期を測定することにより
回転数を求め、平均空気量検出部9bではAFS2の出力信号
をクランク角センサ10の方形波出力信号のTDC間で平均
し、基本パルス幅演算部9cでは平均空気量検出部9bの平
均空気量出力を回転数検出部9aの回転数出力で除して基
本パルス幅を求めている。又、暖機補正部9dでは水温セ
ンサ12の出力が示すエンジンの水温に対応した補正係数
を決定し、基本パルス幅演算部9cで得られたパルス幅に
対して加算あるいは乗算による補正が補正演算部9eで行
われ、噴射パルス幅が得られる。一方、検出されたエン
ジンの冷却水温に依存したパルス幅が始動パルス幅演算
部9fにより得られる。そして、スイッチ9gが始動時を検
出する始動スイッチ11の出力信号に応答して、噴射パル
ス幅又は始動パルス幅のいずれかを選択する。タイマ9h
はクランク角センサ10の出力信号におけるTDC立下り時
点のタイミングで上記のパルス幅をワンショット動作さ
せるタイマであり、インジェクタ駆動回路9iによりイン
ジェクタ8が駆動される。インジェクタ8の基本噴射量
は、周知の如くエンジンの1回転当りの吸入空気量又は
充填効率に応じたものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、エンジン運転領域で低速高負荷域(1000〜
3000rpm、−50mmHg〜0mmHgでターボチャージャーを用い
ない場合)では、脈動によりあるいは吹き返しによりAF
S2が計測する場合がある。第3図はこれを示すもので、
ホットワイヤ式AFS2の出力をlms毎にサンプリングして
これを流量(縦軸)に変換し、さらに1吸気行程で平均
した出力をブースト圧即ち吸気負圧P(横軸)、及び回
転数(rpm)をパラメータとしてグラフ表示したもので
ある。図から明らかなように、上記低速高負荷領域で
は、空気流量A(n)は吹き返しにより実際よりかなり
大きな値を示す。そこで、これを防ぐため破線で示す延
長線上のブースト圧P=0mmHgの空気流量あるいは充填
効率一定(例えば0.9)の空気流量値で各回転毎に上限
値を設け、吸入空気流量の値をクリップすることが考え
られており、吸入空気流量A(n)をクリップ処理後の
値とすることにより上記低速高負荷運転領域でも定常状
態であれば、妥当な空気流量が得られる。
しかしながら、第4図(d)の実線Eで示すスロット
ル開度が全閉状態から急激に開かれた急加速時において
は、サージタンク4やインテークマニホールド5を充填
する空気量のため第4図(b)の実線Aで示すAFS2の検
出空気流量はオーバシュートが見られる。この検出空気
流量は前述の吹き返しによる過剰検出ではなく、実際の
流量を示すものであるので、これを一点鎖線で示す全開
値の最大空気流量Cでクリップすることは不適当であ
る。即ち、常に各回転毎に上限値を設けて吸入空気量の
値をクリップする方法では、加速時に対応できないこと
になる。
この発明は上記のような課題を解決するために成され
たものであり、高負荷領域での吸気量検出手段の誤差に
よる制御性の低下を防止するとともに、急加速時におい
ても正確な制御が可能なエンジンの制御装置を得ること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るエンジンの制御装置は、エンジンの吸
気量を検出する吸気量検出手段と、吸気量の最大値が予
め設定され記憶された記憶手段と、吸気量検出手段の出
力と最大値とを比較して吸気量検出手段の出力が最大値
以上であるときは最大値を吸入空気量検出手段の出力と
する制御手段と、エンジンの負荷量が予め定めた所定の
負荷量以上であるか否かを判定する負荷量判定手段と、
この負荷量判定手段が所定の負荷量以上であると判定し
た時点から予め設定された所定期間を計時する計時手段
と、この計時手段が所定期間を計時するまでは制限手段
による制限を禁止して、吸気量検出手段の出力が最大値
以上であっても吸気量検出手段の検出値を吸気量検出手
段の出力とする禁止手段と、吸気量検出手段の出力に基
づいてエンジンに供給する燃料量を演算する燃料量演算
手段とを備えたものである。
〔作 用〕
この発明においては、エンジンが高負荷になると所定
期間経過後に吸気量検出手段の出力が最大値で制限され
る。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。構
成は第1図及び第2図に示す通りである。なお、AFS2は
吸気量検出手段、基本パルス幅演算部9cは燃料量演算手
段を構成している。以下、第5図のフローチャートを用
いて動作を説明する。まず、ステップ101では図示しな
い定時間割込み処理で積算された積算空気量Sを積算回
数iで除してTDC間の平均空気量A(n)を求め、その
後S,iをセーブしているRAM内のメモリをリセットする。
次に、ステップ102は負荷量判定手段であって、スロッ
トル開度、ブースト圧等の負荷パラメータを用いて高負
荷か否か即ち所定値以上か否かを判定する。低負荷の場
合にはステップ103に進み、クリップ制御カウンタCmax
を所定値にセットする。高負荷の場合にはステップ104
に進み、クリップ制御カウンタCmaxが0であるか否かを
判定し、0でなければステップ105に進み、カウントダ
ウンする。ここで、ステップ103、104及び105は計時手
段を構成している。また、ステップ104は、同時に禁止
手段も構成している。クリップ制御カウンタCmaxが0で
あればステップ106へ進み、吸入空気量の最大値Amax
読み出す。この最大値Amaxは例えば回転数をパラメータ
として予め記憶手段としてのROMに記憶されている。ス
テップ107ではTDC間の平均空気量A(n)がAmaxを超え
ているか否かを判定し、超えている場合にはステップ10
8へ進んでA(n)=Amaxとし、クリップ動作をする。
ここで、ステップ107及び108は、制限手段を構成してい
る。
第4図は急加速に伴ない吸入空気量が最大値を超える
時の各部動作波形図を示し、(a)はクランク角信号を
示す。(d)の実線Eで示すスロットル開度を急激に大
きくした場合、(c)に示すサージタンク4内負圧Dは
空気充填に伴ない上昇する。このとき、AFS2の検出空気
流量Aにはオーバシュートが発生する。このオーバシュ
ートは実際量に即したものである。負荷判定はスロット
ル開度Eで行い、負荷が高負荷判定レベルGを超えると
クリップ制御カウンタCmaxは点火毎にカウント値Fをカ
ウントダウンする。このカウント中には吸入空気量とし
てAFS2の検出空気量を継続して用い、カウント値Fが0
になった時点で検出空気流量Aが最大値C(即ちAmax
を超えている場合には、最大値Cでクリップする。カウ
ンタが0であっても空気量Aが最大値Cを下回っている
場合、および軽負荷時でカウンタがセットされている場
合は、検出流量Aを用いる。従って、この実施例では
(b)の点線Bに示す空気流量が得られ、これに対応し
た燃料噴射が行われる。因みに、従来では最大値Cを超
えた時点からクリップされ、燃料噴射料が吸入空気量に
対応しないものとなっていた。
なお、上記実施例では高負荷判定をスロットル開度に
よって行ったが、負圧あるいは充填効率等で判定しても
よい。又、カウンタは点火毎にカウントダウンしたが、
定時間毎にカウントダウンしてもよい。さらに、第5図
の動作説明ではAFS2の出力のTDC間の平均値を用いるよ
うにしているのに対して、第4図の動作説明ではAFS2の
出力をそのまま用いるようにしているが、いずれの場合
にもこの発明は適用することができる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、エンジン負荷が所定
の負荷以上になっても所定期間は制限動作を行わないの
で、過渡時において正確な検出吸気量をそのまま用いて
正確なエンジン制御を行うことができる。又、低速高負
荷領域で生じる吹き返しによる定常的な吸気量検出手段
の過剰検出に対しては、所定値で制限するため、オーバ
リッチなどの不正確なエンジン制御が行われることはな
い。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来及びこの発明装置の全体構成図
及びECUの構成図、第3図はAFSの出力特性図、第4図及
び第5図はこの発明装置の動作を示すタイムチャート及
びフローチャートである。 2……AFS、3……スロットル弁、4……サージタン
ク、5……インテークマニホールド、8……インジェク
タ、9……ECU、10……クランク角センサ。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手
    段と、前記吸気量の最大値が予め設定され記憶された記
    憶手段と、前記吸気量検出手段の出力と前記最大値とを
    比較して前記吸気量検出手段の出力が前記最大値以上で
    あるときは前記最大値を前記吸入空気量検出手段の出力
    とする制限手段と、前記エンジンの負荷量が予め定めた
    所定の負荷量以上であるか否かを判定する負荷量判定手
    段と、この負荷量判定手段が前記所定の負荷量以上であ
    ると判定した時点から予め設定された所定期間を計時す
    る計時手段と、この計時手段が前記所定期間を計時する
    までは前記制限手段による制限を禁止して、前記吸気量
    検出手段の出力が前記最大値以上であっても前記吸気量
    検出手段の検出値を前記吸気量検出手段の出力とする禁
    止手段と、前記吸気量検出手段の出力に基づいて前記エ
    ンジンに供給する燃料量を演算する燃料量演算手段とを
    備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。
  2. 【請求項2】所定期間は、予め定められた一定時間であ
    ることを特徴とする請求項1記載のエンジンの制御装
    置。
  3. 【請求項3】所定期間は、予め定められたエンジンの点
    火回数であることを特徴とする請求項1記載のエンジン
    の制御装置。
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