JP3509361B2 - 内燃機関の吸入空気流量制御装置 - Google Patents
内燃機関の吸入空気流量制御装置Info
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のアイドル
時の吸入空気流量を制御する装置に関し、詳しくは、大
気密度を検出して吸入空気流量の制御量を補正する技術
に関する。
時の吸入空気流量を制御する装置に関し、詳しくは、大
気密度を検出して吸入空気流量の制御量を補正する技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】大気圧センサを用いずに、機関情報から
大気圧を間接的に予測・判定し、該大気圧予測値に基づ
いて機関制御を補正するものが知られている (特開平１
−１５９４４７号公報参照) 。
大気圧を間接的に予測・判定し、該大気圧予測値に基づ
いて機関制御を補正するものが知られている (特開平１
−１５９４４７号公報参照) 。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記大気圧の
検出方式では、スロットル弁の低開度域では大気圧検出
を行えず、この状態で空気密度が変化した場合に対処で
きず、高地走行から低地走行へ移行した場合、機関回転
低下を招き、エンストに至るおそれがあった。そこで、
大気圧の検出を多段化するようにしたものもあるが、誤
検出を判定して反映するまでに時間遅れが発生し、やは
り機関回転低下、エンストの発生を十分回避できるもの
ではなかった (特開平６−２８０６５４号公報参照) 。
検出方式では、スロットル弁の低開度域では大気圧検出
を行えず、この状態で空気密度が変化した場合に対処で
きず、高地走行から低地走行へ移行した場合、機関回転
低下を招き、エンストに至るおそれがあった。そこで、
大気圧の検出を多段化するようにしたものもあるが、誤
検出を判定して反映するまでに時間遅れが発生し、やは
り機関回転低下、エンストの発生を十分回避できるもの
ではなかった (特開平６−２８０６５４号公報参照) 。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、減速中に大気圧を精度良く推定して検
出することにより、吸入空気流量不足による機関回転低
下を安定してに回避できるようにした内燃機関の吸入空
気流量制御装置を提供することを目的とする。
なされたもので、減速中に大気圧を精度良く推定して検
出することにより、吸入空気流量不足による機関回転低
下を安定してに回避できるようにした内燃機関の吸入空
気流量制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は図１に示すように、アイドル時に吸気通路開口
面積を制御することにより吸入空気流量を制御する内燃
機関の吸入空気流量制御装置において、機関の質量吸入
空気流量を検出する質量吸入空気流量検出手段と、前記
吸気通路開口面積変化に対して吸入空気流量が比例的に
変化する機関の所定の減速状態を検出する減速検出手段
と、前記所定の減速状態が検出されたときに、前記吸気
通路開口面積を所定量変化させる開口面積強制変化手段
と、前記吸気通路開口面積を所定量変化させたときに、
前記質量吸入空気流量検出手段によって検出される質量
吸入空気流量の変化量を、同一条件での標準状態におけ
る質量吸入空気流量の変化量と比較して大気の密度変化
量を検出する大気密度変化量検出手段と、前記検出され
た大気密度変化量に基づいて前記吸気通路開口面積の制
御量を補正する制御量補正手段と、を含んで構成したこ
とを特徴とする。
る発明は図１に示すように、アイドル時に吸気通路開口
面積を制御することにより吸入空気流量を制御する内燃
機関の吸入空気流量制御装置において、機関の質量吸入
空気流量を検出する質量吸入空気流量検出手段と、前記
吸気通路開口面積変化に対して吸入空気流量が比例的に
変化する機関の所定の減速状態を検出する減速検出手段
と、前記所定の減速状態が検出されたときに、前記吸気
通路開口面積を所定量変化させる開口面積強制変化手段
と、前記吸気通路開口面積を所定量変化させたときに、
前記質量吸入空気流量検出手段によって検出される質量
吸入空気流量の変化量を、同一条件での標準状態におけ
る質量吸入空気流量の変化量と比較して大気の密度変化
量を検出する大気密度変化量検出手段と、前記検出され
た大気密度変化量に基づいて前記吸気通路開口面積の制
御量を補正する制御量補正手段と、を含んで構成したこ
とを特徴とする。
【０００６】前記所定の減速状態が検出されたときに、
吸気開口面積を所定量強制的に変化させると、該変化量
に比例的に吸入空気流量が変化する。前記吸入空気流量
の変化が、質量吸入空気流量の変化量として検出され
る。一方、同一条件での標準状態における質量吸入空気
流量の変化量を求めることができるので、前記実際に検
出された質量吸入空気流量の変化量と、該標準状態での
質量吸入空気流量の変化量とを比較すれば、吸入空気つ
まり大気の密度変化を求めることができる。
吸気開口面積を所定量強制的に変化させると、該変化量
に比例的に吸入空気流量が変化する。前記吸入空気流量
の変化が、質量吸入空気流量の変化量として検出され
る。一方、同一条件での標準状態における質量吸入空気
流量の変化量を求めることができるので、前記実際に検
出された質量吸入空気流量の変化量と、該標準状態での
質量吸入空気流量の変化量とを比較すれば、吸入空気つ
まり大気の密度変化を求めることができる。
【０００７】上記のようにして求められた大気の密度変
化に基づいて、前記吸気通路開口面積の制御量を補正す
ることにより、高度による大気圧変化に対応した吸入空
気流量に制御することができる。また、請求項２に係る
発明は、前記内燃機関が、スロットル弁をバイパスする
補助空気通路に補助空気制御弁を備え、前記アイドル運
転時の吸気通路開口面積の制御は、前記補助空気制御弁
の開度を制御することにより行われるものであることを
特徴とする。
化に基づいて、前記吸気通路開口面積の制御量を補正す
ることにより、高度による大気圧変化に対応した吸入空
気流量に制御することができる。また、請求項２に係る
発明は、前記内燃機関が、スロットル弁をバイパスする
補助空気通路に補助空気制御弁を備え、前記アイドル運
転時の吸気通路開口面積の制御は、前記補助空気制御弁
の開度を制御することにより行われるものであることを
特徴とする。
【０００８】また、請求項３に係る発明は、前記減速手
段は、車速及び機関回転速度がそれぞれの設定値以上で
あることを、前記所定の減速状態の検出条件として含ん
でいることを特徴とする。また、請求項４に係る発明
は、前記減速手段は、機関への燃料供給停止制御が実行
されていることを、前記所定の減速状態の検出条件とし
て含んでいることを特徴とする。
段は、車速及び機関回転速度がそれぞれの設定値以上で
あることを、前記所定の減速状態の検出条件として含ん
でいることを特徴とする。また、請求項４に係る発明
は、前記減速手段は、機関への燃料供給停止制御が実行
されていることを、前記所定の減速状態の検出条件とし
て含んでいることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、特別セン
サを設けることなく、頻繁に行われる減速状態で、大気
密度の変化を常時検出して、アイドル状態での吸入空気
流量制御を良好に行うことができ、機関回転の低下、エ
ンストの発生を確実に防止できる。
サを設けることなく、頻繁に行われる減速状態で、大気
密度の変化を常時検出して、アイドル状態での吸入空気
流量制御を良好に行うことができ、機関回転の低下、エ
ンストの発生を確実に防止できる。
【００１０】また、請求項２に係る発明によれば、補助
空気制御弁を用いた吸気通路開口面積制御により、高い
アイドル時の吸入空気流量制御精度を得られるものに適
用できる。また、請求項３に係る発明によれば、車速及
び機関回転速度がそれぞれの設定値以上であることによ
り、吸気開口面積制御部分の前後差圧を大きい値に確保
でき、以て吸気通路開口面積変化に対して吸入空気流量
が比例的に変化する所定の減速状態を精度良く検出する
ことができる。
空気制御弁を用いた吸気通路開口面積制御により、高い
アイドル時の吸入空気流量制御精度を得られるものに適
用できる。また、請求項３に係る発明によれば、車速及
び機関回転速度がそれぞれの設定値以上であることによ
り、吸気開口面積制御部分の前後差圧を大きい値に確保
でき、以て吸気通路開口面積変化に対して吸入空気流量
が比例的に変化する所定の減速状態を精度良く検出する
ことができる。
【００１１】また、請求項４に係る発明によれば、燃料
供給停止制御が行われる吸入空気流量の変動が抑制され
た条件を、所定の減速状態として検出することにより、
大気密度の変化を精度良く検出することができる。
供給停止制御が行われる吸入空気流量の変動が抑制され
た条件を、所定の減速状態として検出することにより、
大気密度の変化を精度良く検出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を説明す
る。本実施例のシステム構成を示す図２において、エア
クリーナ１からの空気は、スロットルチャンバ２にて、
図示しないアクセルペダルに連動するスロットル弁３
と、このスロットル弁３をバイパスする補助空気通路４
に介装した電磁式の補助空気制御弁５との制御を受けて
吸入される。そして、吸気マニホールド６のブランチ部
にて燃料噴射弁７から噴射された燃料と混合して、機関
８のシリンダ内に吸入される。
る。本実施例のシステム構成を示す図２において、エア
クリーナ１からの空気は、スロットルチャンバ２にて、
図示しないアクセルペダルに連動するスロットル弁３
と、このスロットル弁３をバイパスする補助空気通路４
に介装した電磁式の補助空気制御弁５との制御を受けて
吸入される。そして、吸気マニホールド６のブランチ部
にて燃料噴射弁７から噴射された燃料と混合して、機関
８のシリンダ内に吸入される。
【００１３】補助空気制御弁５は、コントロールユニッ
ト９からの制御信号（開駆動信号のデューティ比ＩＳＣ
ON）により開度を制御され、かかる制御のため、コント
ロールユニット９には各種のセンサからの信号が入力さ
れる。前記各種のセンサとしては、エアフローメータ10
は、質量吸入空気流量ＱTHを検出する。したがって、エ
アフローメータ10は質量吸入空気流量検出手段を構成す
る。クランク角センサ11は、所定クランク角毎に出力さ
れる基準信号ＲＥＦの周期ＴREF により機関回転速度Ｎ
ｅを算出可能である。この他、スロットル弁３の全閉位
置でＯＮとなるアイドルスイッチ12、車速ＶＳＰを検出
する車速センサ13等が設けられる。
ト９からの制御信号（開駆動信号のデューティ比ＩＳＣ
ON）により開度を制御され、かかる制御のため、コント
ロールユニット９には各種のセンサからの信号が入力さ
れる。前記各種のセンサとしては、エアフローメータ10
は、質量吸入空気流量ＱTHを検出する。したがって、エ
アフローメータ10は質量吸入空気流量検出手段を構成す
る。クランク角センサ11は、所定クランク角毎に出力さ
れる基準信号ＲＥＦの周期ＴREF により機関回転速度Ｎ
ｅを算出可能である。この他、スロットル弁３の全閉位
置でＯＮとなるアイドルスイッチ12、車速ＶＳＰを検出
する車速センサ13等が設けられる。
【００１４】図３のフローチャートにおいて、ステップ
１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、前記車
速センサ13によって検出された車速ＶＳＰが所定値ＶＳ
Ｐ0以上あるか否かを判定し、ステップ２では、前記ア
イドルスイッチ12からの検出信号に基づいてスロットル
弁３が全閉位置であるか否かを判定し、ステップ３で
は、前記クランク角センサ11からの信号に基づいて算出
される機関回転速度Ｎが所定値Ｎ0 以上か否かを判定
し、ステップ４では、燃料カット (燃料供給停止制御)
中であるか否かを判定する。
１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、前記車
速センサ13によって検出された車速ＶＳＰが所定値ＶＳ
Ｐ0以上あるか否かを判定し、ステップ２では、前記ア
イドルスイッチ12からの検出信号に基づいてスロットル
弁３が全閉位置であるか否かを判定し、ステップ３で
は、前記クランク角センサ11からの信号に基づいて算出
される機関回転速度Ｎが所定値Ｎ0 以上か否かを判定
し、ステップ４では、燃料カット (燃料供給停止制御)
中であるか否かを判定する。
【００１５】そして、前記ステップ１〜ステップ４の全
ての判定がＹＥＳであるときは、前記補助空気制御弁５
の開度変化量 (吸気通路開口面積の変化量) に対して、
吸入空気流量が比例的に変化する所定の減速状態である
と判断して、大気密度変化の検出及びそれによる前記補
助空気制御弁５の開度制御量の補正を行う。したがっ
て、前記ステップ１〜ステップ４の機能は、減少検出手
段を構成する。
ての判定がＹＥＳであるときは、前記補助空気制御弁５
の開度変化量 (吸気通路開口面積の変化量) に対して、
吸入空気流量が比例的に変化する所定の減速状態である
と判断して、大気密度変化の検出及びそれによる前記補
助空気制御弁５の開度制御量の補正を行う。したがっ
て、前記ステップ１〜ステップ４の機能は、減少検出手
段を構成する。
【００１６】ステップ５では、まず、前記所定の減速状
態を含む減速状態で通常実行される補助空気制御弁５に
よる減速時制御を中止する。該減速時制御とは、急減速
操作により吸入空気流量が急減することによる急激なト
ルク変化を回避するため、補助空気制御弁５の開度を徐
々に減少させて吸入空気流量を漸減させるものである。
しかし、この減速時制御を行うと、大気密度変化を検出
することができないので、前記所定の減速状態の検出時
には中止する。但し、後述するように、補助空気制御弁
５を強制的に所定開度変化させて大気密度の変化を検出
した後に、補助空気制御弁５の開度を漸減して減速時制
御に移行するようにしてもよい。
態を含む減速状態で通常実行される補助空気制御弁５に
よる減速時制御を中止する。該減速時制御とは、急減速
操作により吸入空気流量が急減することによる急激なト
ルク変化を回避するため、補助空気制御弁５の開度を徐
々に減少させて吸入空気流量を漸減させるものである。
しかし、この減速時制御を行うと、大気密度変化を検出
することができないので、前記所定の減速状態の検出時
には中止する。但し、後述するように、補助空気制御弁
５を強制的に所定開度変化させて大気密度の変化を検出
した後に、補助空気制御弁５の開度を漸減して減速時制
御に移行するようにしてもよい。
【００１７】ステップ６では、補助空気制御弁５の開度
制御量をステップ的に所定量変化させて、強制的に所定
開度変化させる。これにより、吸入空気流量が比例的に
所定量変化する。このステップ６の機能が、開口面積強
制変化手段を構成する。ステップ７では、前記エアフロ
ーメータ10により検出される前記補助空気制御弁５の開
度変化前後の質量吸入空気流量から、実際の質量吸入空
気流量の変化量を算出する。
制御量をステップ的に所定量変化させて、強制的に所定
開度変化させる。これにより、吸入空気流量が比例的に
所定量変化する。このステップ６の機能が、開口面積強
制変化手段を構成する。ステップ７では、前記エアフロ
ーメータ10により検出される前記補助空気制御弁５の開
度変化前後の質量吸入空気流量から、実際の質量吸入空
気流量の変化量を算出する。
【００１８】ステップ８では、前記実際の質量吸入空気
流量の変化量ΔＱR の、標準状態において前記と同一の
所定減速状態で前記補助空気制御弁５を所定量開度変化
させた場合の質量吸入空気流量の変化量ΔＱC に対する
比ΔＱR ／ΔＱC を算出する。尚、前記標準状態での変
化量ΔＱC は、予め算出しておいたものを用いる。前記
質量吸入空気流量の比ΔＱR ／ΔＱC は、大気の標準状
態における密度に対する実際の密度の変化を表してい
る。このステップ８の機能が、大気密度変化検出手段を
構成する。
流量の変化量ΔＱR の、標準状態において前記と同一の
所定減速状態で前記補助空気制御弁５を所定量開度変化
させた場合の質量吸入空気流量の変化量ΔＱC に対する
比ΔＱR ／ΔＱC を算出する。尚、前記標準状態での変
化量ΔＱC は、予め算出しておいたものを用いる。前記
質量吸入空気流量の比ΔＱR ／ΔＱC は、大気の標準状
態における密度に対する実際の密度の変化を表してい
る。このステップ８の機能が、大気密度変化検出手段を
構成する。
【００１９】ステップ９では、前記のようにして求めら
れた大気密度変化に基づいて補助空気弁５の開度制御量
ＩＳＣ (例えばデューティ比) を補正する。具体的に
は、高地等で大気密度が低下しΔＱR ／ΔＱC が減少し
たときには、密度低下を補うように開度制御量を増大補
正して吸入空気流量の低下を防止する。逆に高地から低
地への降坂走行時に大気密度が増大しΔＱR ／ΔＱC が
増大したときには、開度制御量を減少補正して吸入空気
流量の増大を防止する。このステップ９の機能が、制御
量補正手段を構成する。
れた大気密度変化に基づいて補助空気弁５の開度制御量
ＩＳＣ (例えばデューティ比) を補正する。具体的に
は、高地等で大気密度が低下しΔＱR ／ΔＱC が減少し
たときには、密度低下を補うように開度制御量を増大補
正して吸入空気流量の低下を防止する。逆に高地から低
地への降坂走行時に大気密度が増大しΔＱR ／ΔＱC が
増大したときには、開度制御量を減少補正して吸入空気
流量の増大を防止する。このステップ９の機能が、制御
量補正手段を構成する。
【００２０】このようにすれば、実際に大気密度が変化
する減少状態で、該大気密度の変化を検出して吸入空気
流量の制御量をリアルタイムで補正することができ、応
答性の良い補正が行え、アイドル時の機関回転の低下ひ
いてはエンストの発生を確実に防止できる。尚、本実施
形態では、アイドル回転速度制御を精度良く行うため一
般的に用いられる補助空気制御弁を備えたものに適用し
たが、アクセル開放状態でスロットル弁の開度を制御し
てアイドル時の吸入空気流量を制御するものにも適用で
きることは勿論である。
する減少状態で、該大気密度の変化を検出して吸入空気
流量の制御量をリアルタイムで補正することができ、応
答性の良い補正が行え、アイドル時の機関回転の低下ひ
いてはエンストの発生を確実に防止できる。尚、本実施
形態では、アイドル回転速度制御を精度良く行うため一
般的に用いられる補助空気制御弁を備えたものに適用し
たが、アクセル開放状態でスロットル弁の開度を制御し
てアイドル時の吸入空気流量を制御するものにも適用で
きることは勿論である。
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態を示すシステム概略図。
【図３】同上実施形態に係る制御を示すフローチャー
ト。
ト。
４ 補助空気通路
５ 補助空気制御弁
８ 機関
９ コントロールユニット
11 クランク角センサ
12 アイドルスイッチ
13 車速センサ
Claims (4)
- 【請求項１】アイドル時に吸気通路開口面積を制御する
ことにより吸入空気流量を制御する内燃機関の吸入空気
流量制御装置において、 機関の質量吸入空気流量を検出する質量吸入空気流量検
出手段と、 前記吸気通路開口面積変化に対して吸入空気流量が比例
的に変化する機関の所定の減速状態を検出する減速検出
手段と、 前記所定の減速状態が検出されたときに、前記吸気通路
開口面積を所定量変化させる開口面積強制変化手段と、 前記吸気通路開口面積を所定量変化させたときに、前記
質量吸入空気流量検出手段によって検出される質量吸入
空気流量の変化量を、同一条件での標準状態における質
量吸入空気流量の変化量と比較して大気の密度変化量を
検出する大気密度変化量検出手段と、 前記検出された大気密度変化量に基づいて前記吸気通路
開口面積の制御量を補正する制御量補正手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の吸入空気
流量制御装置。 - 【請求項２】前記内燃機関は、スロットル弁をバイパス
する補助空気通路に補助空気制御弁を備え、 前記アイドル運転時の吸気通路開口面積の制御は、前記
補助空気制御弁の開度を制御することにより行われるも
のであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の
吸入吸入空気流量制御装置。 - 【請求項３】前記減速手段は、車速及び機関回転速度が
それぞれの設定値以上であることを、前記所定の減速状
態の検出条件として含んでいることを特徴とする請求項
１又は請求項２に記載の内燃機関の吸入回転速度制御装
置。 - 【請求項４】前記減速手段は、機関への燃料供給停止制
御が実行されていることを、前記所定の減速状態の検出
条件として含んでいることを特徴とする請求項１〜請求
項３のいずれか１つに記載の内燃機関の吸入空気流量制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00736596A JP3509361B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 内燃機関の吸入空気流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00736596A JP3509361B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 内燃機関の吸入空気流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09195822A JPH09195822A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3509361B2 true JP3509361B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=11663951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00736596A Expired - Fee Related JP3509361B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 内燃機関の吸入空気流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3509361B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4803084B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2011-10-26 | 日産自動車株式会社 | エンジンの圧力制御装置および圧力制御方法 |
| US7319929B1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-01-15 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method for detecting steady-state and transient air flow conditions for cam-phased engines |
| DE202017105603U1 (de) * | 2017-05-12 | 2017-09-25 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Steuerung eines Luftsystemstellers für eine Brennkraftmaschine |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP00736596A patent/JP3509361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09195822A (ja) | 1997-07-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031222 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |