JP3599378B2 - 内燃機関の絞り弁制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関の絞り弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱式エアフローセンサを用いたエンジン制御装置において、全開領域の脈動により発生する逆流を検出する事により発生する非線形領域を、信号を所定クランク角回転にわたって積分し吸入空気量を求め、エンジン回転数と負荷状態で非線形領域の問題を回避する技術が公知である（特公平１−３４２８７号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術は、前者については回転数が高まるにつれ入力処理の頻度が高まる為、演算装置の処理能力の低下の問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、エンジンの吸入空気量を検出する熱式エアフローセンサとエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるデータを基本に燃料供給量を決定する燃料供給量演算手段と，エンジンや車輌の運転状態に応じてスロットルバルブを開閉することによりエンジンの出力トルクの制御を行うエンジントルク制御手段を有するエンジン出力トルク制御装置において、
前記熱式エアフローセンサ出力に対する吸気管圧力の関係が非線形領域に移行するスロットル開度を記憶する非線形領域移行スロットル開度記憶手段を有し、前記非線形領域移行スロットル開度記憶手段に記憶されているスロットル開度を、スロットルバルブ開度の上限とすることを特徴とする内燃機関の絞り弁制御装置によって解決される。
【０００５】
【作用】
その為、本発明は非線形領域移行スロットル開度を記憶しておき、要求スロットル開度が非線形領域内である時、要求スロットル開度を非線形領域移行スロットル開度に規制する事により、非線形領域によるＡ／Ｆ変動を抑制する事を特徴とするものである。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図によって説明する。図７において空気はエアクリーナ１６１の入り口部１５６から入り、空気流量計１に導かれる。この空気流量計には熱線式空気流量センサが使用される。
【０００７】
この空気は、接続されたダクト１６０，空気流量を制御する絞り弁を有するスロットル弁１５９を通り、コレクタ１５８に入る。前記スロットルチャンバは図４の如く、ドライバーに直接操作される主絞り弁４２１とモータにより駆動される副絞り弁４２２とを有する場合及びドライバーの操作量をモータにより規制する場合がある。ところで、前記スロットルを駆動するモータは、図６に示す様にスロットル制御装置に接続されており、ドライバーのアクセル操作量を検出するアクセルセンサ３０４及び車輪速度センサ３０１，３０２，３０３で得られるスリップ率の信号をもとに目標スロットル開度を求め、スロットル弁１５９を操作駆動する。一方図７において、空気は内燃機関１６２と直結する各吸気管１６４に分配され、シリンダ内に吸入される。一方、燃料は燃料タンク１５５から燃料ポンプ５２で吸引，加圧され燃料ダンパ１５３，燃料フィルタ１５２，インジェクタ５１，燃圧レギュレータ１５４が配管されている燃料系に供給される。
【０００８】
燃料は、前記燃圧レギュレータ１５４により一定圧力に調圧され、吸気管１６４に設けられたインジェクタ５１から前記吸気管１６４内に噴射される。
【０００９】
また前記熱線式空気流量センサ３からは、吸入空気量を検出する信号が出力され、この出力は、コントロールユニット１５１に入力されるようになっている。また前記スロットル弁１５９には絞り弁の開度を検出するスロットルセンサ４がとりつけられており、このセンサからの信号も、コントロールユニット１５１に入力されるようなっている。
【００１０】
内燃機関１６２の本体には、冷却水温を検出するための水温センサ６が取り付けられており、このセンサからの信号も、同様にコントロールユニット１５１に入力されるようなっている。ディスト１５７には、クランク角センサが内蔵されており、噴射時期や点火時期の基準信号および回転数を検出する信号が出力され、前記コントロールユニット１５１に入力されるようなっている。
【００１１】
空燃比センサ５は、内燃機関１６２から排出される排気ガスの濃度に応じた信号を出力し、この信号も同様にコントロールユニット１５１に入力されるようなっている。前記コントロールユニット１５１は、図８に示すように、ＭＰＵ，
ＲＯＭ，Ａ／Ｄ変換器，入力回路を含む演算装置で構成され、前記熱線式空気流量センサ３の出力信号やディスト１５７の出力信号等により所定の演算処理を行い、この演算結果である出力信号により前記インジェクタ５１を作動させ、必要な量の燃料が各吸気管１６４に噴射されるようになっている。
【００１２】
【数１】

【００１３】
ここでＫ１：熱線センサ，インジェクタ５１などの特性によって定められる定数。つぎに空燃比センサ５の信号によりフィードバック制御を行った結果の制御値ＡＬＰＨＡでＴＰ値を補正する。補正後の燃料噴射パルス幅ＴＩの算出は次式による。
【００１４】
【数２】
ＴＩ＝Ｋ２×ＴＰ×（１＋ＡＬＰＨＡ）＋Ｋ３ …（数２）
ここでＫ２：水温や内燃機関の負荷状態に応じて空燃比を補正する定数。
【００１５】
Ｋ３：インジェクタ５１の動作特性、主として動作遅れを補償する補正係数。
【００１６】
ＡＬＰＨＡ：０を中心値とし、空燃比センサ５の信号によりフィードバック制御を行った結果の制御値で、空燃比が制御目標値（通常１４・７に設定される）より大きい場合（混合気が薄い場合）は正の値とし、逆の場合すなわち混合気が濃い場合は、負の値をとるものとする。
【００１７】
しかし、高負荷時にはＡ／Ｆを出力混合比に合わせる為に空燃比フィードバックを停止しＫ２により燃料噴射量の増量を実施している。つまり、空燃比フィードバックを停止している為この領域で発生するエアフローセンサの非線形による計測誤差はフィードバック出来ないため、マッチングに頼らざる得ない問題が有った。また、この非線形は、図２に示す様に吸気管圧力に対する変化が非線形領域で急激な為、補正データのマッチングが困難で有った。しかし非線形領域は、高負荷領域の一部で有り、実使用の際のこの部分を使わない様、図３に示す非線形領域移行スロットル開度を回転数に応じて図１の如くＲＯＭに記憶し、これをスロットル開度の上限とし、非線形領域でのエアフローセンサの使用を極力避ける様にする事により、Ａ／Ｆの不安定要因を取り除き、演算装置の処理能力の低下や、煩雑なマッチングの問題も大幅に低減される。この具体的処理内容について図５に示す。まず、ステップ２０２で目標スロットル開度ＴＶＯｓｅｔを求め、ステップ２０３で回転数テーブルで設定されているスロットル開度上限値ＴＶＯｍｘ をテーブル検索し、その結果と目標スロットル開度ＴＶＯｓｅｔを比較しＴＶＯｓｅｔが小さい時は、目標スロットル開度ＴＶＯｓｅｔを最終スロットル開度ＴＶＯｏｕｔにそのまま出力する。一方、ＴＶＯｓｅｔが大きい時は、スロットル開度上限値ＴＶＯｍｘ を最終スロットル開度ＴＶＯｏｕｔに出力する。以上により、Ａ／Ｆの不安定要因を取り除き、演算装置の処理能力の低下や、煩雑なマッチングの問題も大幅に低減される。
【００１８】
【発明の効果】
非線形領域移行スロットル開度を回転数に応じてＲＯＭに記憶し、これをスロットル開度の上限とし、非線形領域でのエアフローセンサの使用を極力避ける様にする事により、Ａ／Ｆの不安定要因を取り除き、演算装置の処理能力の低下や、煩雑なマッチングの問題も大幅に低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を利用したチャート図である。
【図２】吸気管圧力に対するエアフローセンサ出力電圧の挙動を示すチャート図である。
【図３】スロットル開度に対するエアフローセンサ出力電圧の挙動を示すチャート図である。
【図４】スロットルチャンバの構成を示す構造図である。
【図５】本発明の一実施例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例を示すシステム図である。
【図７】本発明の一実施例を示すエンジン制御システムのシステム図である。
【図８】本発明の一実施例を示すエンジン制御用コントロールユニットのブロック図である。
【符号の説明】
２…クランク角センサ、８…バッテリー、９…イグニッションキー、５１…インジェクタ、５２…燃料ポンプ、５４…ＩＳＣバルブ、１５２…燃料フィルタ、１５３…燃料ダンパ、１５７…ディスト、１５９…スロットル弁、１６２…内燃機関、３０１，３０２，３０３…車輪速度センサ、３０４…アクセルセンサ、３０６…スロットル制御装置。

Claims (1)

1. エンジンの吸入空気量を検出する熱式エアフローセンサとエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるデータを基本に燃料供給量を決定する燃料供給量演算手段と，エンジンや車輌の運転状態に応じてスロットルバルブを開閉することによりエンジンの出力トルクの制御を行うエンジントルク制御手段を有するエンジン出力トルク制御装置において、
   前記熱式エアフローセンサ出力に対する吸気管圧力の関係が非線形領域に移行するスロットル開度を記憶する非線形領域移行スロットル開度記憶手段を有し、前記非線形領域移行スロットル開度記憶手段に記憶されているスロットル開度を、スロットルバルブ開度の上限とすることを特徴とする内燃機関の絞り弁制御装置。

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