JP4365553B2 - エンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法 - Google Patents
エンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4365553B2 JP4365553B2 JP2001393338A JP2001393338A JP4365553B2 JP 4365553 B2 JP4365553 B2 JP 4365553B2 JP 2001393338 A JP2001393338 A JP 2001393338A JP 2001393338 A JP2001393338 A JP 2001393338A JP 4365553 B2 JP4365553 B2 JP 4365553B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- isc
- opening
- fuel
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
- F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
- F02D31/001—Electric control of rotation speed
- F02D31/002—Electric control of rotation speed controlling air supply
- F02D31/003—Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
- F02D31/005—Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle by-pass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/0015—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using exhaust gas sensors
- F02D35/0046—Controlling fuel supply
- F02D35/0053—Controlling fuel supply by means of a carburettor
- F02D35/0061—Controlling the emulsifying air only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
- F02D2011/101—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
- F02D2011/102—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- F02D2041/2024—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit the control switching a load after time-on and time-off pulses
- F02D2041/2027—Control of the current by pulse width modulation or duty cycle control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法に関し、特に、気体燃料をエンジンに供給する燃料制御システムの始動時のアイドリング時の空燃比制御方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気体燃料であるＣＮＧ（圧縮天然ガス）を燃料とするエンジンを搭載した気体燃料車両がある。気体燃料容器の気体燃料は、燃料供給管により取り出され、減圧弁により所定の圧力・流量に調整され、ガスミキサにて空気と混合されて固定ベンチュリからエンジンに供給される。
【０００３】
気体燃料エンジンの燃料供給装置としては、例えば特開２０００−１８１００号公報に開示されるものがある。この公報に記載のガス燃料供給装置は、燃料供給管途中のガスミキサの固定ベンチュリ近傍側に３ポート電磁弁を設けるとともにこの３ポート電磁弁とエンジンのスロットルバルブよりも下流側の吸気系とを連絡するバイパス通路を設け、前記３ポート電磁弁を切換制御してバイパス通路側へ気体燃料を導く制御手段を設け、また減圧弁よりも下流側の燃料供給管から分岐する分岐管を設けるとともにこの分岐管をエンジンのスロットルバルブよりも下流側の吸気系に配設されるサブインジェクタに連絡して設け、燃料供給管途中のガスミキサの固定ベンチュリ近傍側に３ポート電磁弁を設け、この３ポート電磁弁とエンジンのスロットルバルブよりも下流側の吸気系とを連絡するバイパス通路を設け、始動時のみ３ポート電磁弁を切換制御してバイパス通路側へ気体燃料を導くべく制御するとともに加速時には前記サブインジェクタを動作させて気体燃料の供給量を補正制御する制御手段を設定している。
【０００４】
この設定により、３ポート電磁弁によってガスミキサの固定ベンチュリ側への連絡動作とバイパス通路側への連絡動作との切換をスムーズに行い、気体燃料の流れを円滑とするとともに、円滑な気体燃料の流れを確保しつつ、例えば始動時にバイパス通路側へ気体燃料を導き、固定ベンチュリの流速が遅く、気体燃料が吐出され難かった状況を解消し、始動性を向上させる。
【０００５】
また、特開平９−２１３５５号公報には、燃料ガスを供給圧に減圧するレギュレータと、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ、エンジンのアイドル状態を検出するアイドル状態検出手段と、アイドル状態が検出され且つ酸素濃度センサの出力値が所定の範囲から外れた場合に前記供給圧を調整する供給圧調整手段とを設けた燃料供給装置が開示されている。この公報に記載の燃料供給装置では、アイドル時の空燃比がずれた場合は、酸素濃度センサによりそれを検出し、リッチ／リーン何れかの空燃比を燃料ガス供給圧により補正することとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の気体燃料エンジンの燃料供給装置にあっては、アイドル時の空燃比が経時劣化等で徐々にずれてきた時に、空燃比補正の中心値を保たせるようにしている。しかし燃料ガスの供給量は、燃料ガスの供給口の圧力変化に大きく影響される。特に目標アイドル回転数が大きく変化し、ＩＳＣバルブ流量が増えた場合、前記供給口の圧力が変化し、空燃比に影響を与えエンジン回転変動等に表れることとなる。最悪の場合は、燃料ガスの過リッチにより、エンジン回転が上昇せず、ＩＳＣ補正量の発散を招きかねないこととなる。
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アイドリング時に安定した空燃比を保持し、安定したエンジン回転を得ることができるエンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するべく、本発明のエンジンの制御装置は、エンジンの吸気管に設定された第１の絞り弁と、該第１の絞り弁の前後をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設定されたＩＳＣバルブと、エンジンに供給された気体燃料（燃料ガス）と空気との混合気の混合比を決定するエアブリードバルブと、前記第１の絞り弁とその上流側のチョークバルブとの間に形成され、混合比が決定された前記混合気をエンジンに導入するベンチュリー室と、を備えるエンジンのアイドリング時の燃料制御装置であって、エンジンの前記アイドリング時に目標とする目標エンジン回転数を設定する目標回転数設定手段と、前記目標エンジン回転数に保持するため、前記ＩＳＣバルブ開度を制御する絞り弁開度制御手段と、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水温で算出されるエアブリード基本開度に、前記エンジン回転数の加重平均値と前記目標エンジン回転数の加重平均値との差分にエンジン水温を加味して算出されるＩＳＣ同期補正量を加算した値に基づいて前記エアブリードバルブの開度を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
前記の如く構成された本発明のエンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法は、アイドル時の目標回転数が変化した場合、このことに応じてＩＳＣ開度が変化する。前記変化に応じてベンチュリ室圧が変化し、燃料混合ガスの流入量が変化することとなる。このことに対応して前記目標回転数変化量に応じて前もってエアブリードバルブを制御することにより、空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止することができる。同様に、エンジンに対するなんらかの外乱により、目標回転数から外れた場合、ＩＳＣ開度が変化する。前記ＩＳＣ開度の変化は、基本量の変化及びＩＳＣフィードバック量の変化であり、この変化に応じてエアブリードバルブを制御し、目標回転数変化時と同様に空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明のエンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法の一実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、ベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の制御ブロックを示す図である。
図１において、ブロック１０１は、エンジン回転数計算手段のブロックである。エンジンの所定のクランク角度位置に設定されたクランク角度センサの電気的な信号、おもにパルス信号変化の単位時間当たりの入力数をカウントし、演算処理することで、エンジンの単位時間当りの回転数を計算する。ブロック１０２は、前記ブロック１０１で演算されたエンジンの回転数、エンジンの吸気管に設置されたセンサより検出された吸気管圧力をエンジン負荷として、各領域におけるエンジンの最適な空燃比となるエアブリードの基本開度を計算する。
【００１７】
ブロック１０３は、前記ブロック１０１で演算されたエンジンの回転数、前記エンジン負荷、及びエンジン水温からエンジンのアイドリング時の目標とする回転数を定め、定められたエンジン回転数となるように、ＩＳＣバルブ開度を帰還制御によって決定する。ブロック１０４は、前記エンジン回転数、及び前記エンジン負荷からのエンジン負荷によりエンジンの各領域における最適な点火時期をマップ検索等で決定するブロックである。
【００１８】
ブロック１０５は、前記エンジン回転数、前記エンジン負荷、エンジン水温、及びエンジンの排気管に設定された酸素濃度センサの出力から、エンジンに供給される燃料と空気の混合気が後述する目標空燃比に保たれるように空燃比帰還制御係数を計算する。前記酸素濃度センサは、実施形態では、排気空燃比に対して比例的な信号を出力するものを示しているが、排気ガスが理論空燃比に対して、リッチ側／リーン側の２つの信号を出力するものでも差し支えはない。
【００１９】
ブロック１０６は、前記ブロック１０５で計算された空燃比帰還制御係数から、目標空燃比からのずれ分のエアブリード開度を、開度学習値として計算し、計算された値を学習値として格納する。
【００２０】
ブロック１０７は、前記ブロック１０２で演算されたエアブリードの基本開度に対し、前記ブロック１０６の開度学習値の反映、前記ブロック１０５で計算された空燃比帰還制御係数の反映、及びエンジンのアイドリング中に良好な回転数制御と良好な空燃比制御性を保つための補正分の反映を行っている。ブロック１０８は、ブロック１０７で補正されたエアブリード開度により実際のエアブリードの開度を制御するブロックである。ブロック１０９は、ブロック１０３で帰還制御されたＩＳＣバルブ開度により実際のＩＳＣバルブ（図２のアイドルスピードコントロールバルブ２０５）の開度を制御するブロックである。
【００２１】
ブロック１１０は、前記ブロック１０４で決定された点火時期によりシリンダに流入した燃料混合気を点火する点火手段である。なお、本実施形態ではエンジン負荷を吸気管の圧力で代表させているが、エンジンが吸入する空気量で代表させてもよい。
【００２２】
図２は、ベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置が制御するエンジン回りの構成を示す図である。
図２において、エンジン２０１は、吸入する空気量をスロットル絞り弁２０２（第１絞り弁）、スロットル絞り弁上流側にスロットル絞り弁と機械的リンク機構より開度が調整されるチョークバルブ２０３、スロットル絞り弁２０２をバイパスして、吸気管２０４へ接続された流路の流路面積を制御し、エンジンのアイドル時の回転数を制御するアイドルスピードコントロールバルブ２０５（第２絞り弁）、吸気管２０４内の圧力を検出する吸気管圧力センサ２０６、エンジンに供給される燃料ガスの圧力を調整するレギュレータ２０７、レギュレータ２０７の下流に設置され大気開放された通路の流路面積を制御するエアブリードバルブ２０８（混合比決定手段）、エンジンの所定のクランク角度位置に設定されたクランク角度センサ２０９、エンジンのシリンダ内に供給された燃料の混合気に点火する点火栓に、エンジン制御装置２１４の点火信号に基づいて点火エネルギを供給する点火モジュール２１０、エンジンのシリンダブロックに設定されエンジンの冷却水温を検出する水温センサ２１１、エンジンの排気管に設定され排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ２１２、エンジンの運転、停止のメインスイッチであるイグニッションキイスイッチ２１３、及びエンジンの空燃比及び点火を制御するエンジン制御装置２１４から構成されている。
【００２３】
前記酸素濃度センサ２１２は、実施形態では、排気空燃比に対して比例的な信号を出力するものを示しているが、排気ガスが理論空燃比に対して、リッチ側／リーン側の２つの信号を出力するものでも差し支えはない。また、本実施形態では、吸気管圧力を検出して燃料制御を成立させているが、エンジンの吸入空気量を検出しても空燃比制御は成立する。
【００２４】
図３は、ベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の内部構成を示す図である。
図３において、エンジンに設置された各センサの電気的信号をデジタル演算処理用の信号に変換、及びデジタル演算用の制御信号を実際のアクチュエータの駆動信号に変換するＩ／ＯＬＳＩ３０１、Ｉ／ＯＬＳＩ３０１からのデジタル演算処理用の信号から、エンジンの状態を判断しエンジンの要求する燃料量、点火時期等を予め定められた手順に基づいて計算し、その計算された値を前記Ｉ／ＯＬＳＩに送る演算処理装置（ＭＰＵ）３０２、演算処理装置３０２の制御手順及び制御定数が格納された不揮発性メモリ（ＥＰ−ＲＯＭ）３０３、演算処理装置の計算結果等が格納される揮発性のメモリ３０４から構成される。揮発性メモリ（ＲＡＭ）３０４には、前記イグニッションキイスイッチがＯＦＦで、燃料制御装置に電源が供給されない場合でも、メモリ内容を保存することを目的としたバックアップ電源が接続されることもある。
【００２５】
本実施形態の燃料制御装置は、水温センサ３０５、クランク角度センサ３０６、酸素濃度センサ３０７、吸気管圧力センサ３０８、スロットル開度センサ３０９、イグニッションＳＷ３１０、チョーク開度センサ３１１が入力され、エアブリードバルブ開度指令値３１２〜３１５、アイドルスピードコントロールバルブ開度指令値３１６〜３１９、点火信号３２０、及びレギュレータバルブ駆動信号３２１が出力されている例である。
【００２６】
図４は、ベンチュリ式燃料供給装置のチョークバルブとスロットルバルブの間のベンチュリ室回りの構成を示す図である。
図４において、チョークバルブ４０１とスロットルバルブ４０２は機械的リンク４０３により連動している。前記機械的リンク４０３は、アイドル時に混合ガスを吸引できる負圧を前記ベンチュリ室に発生させるように設定する。前記ベンチュリ室においては、燃料混合ガスの燃料ガスと空気の混合比を決定するエアブリードバルブ４０４が設けられた通路が設けられている。ＩＳＣバルブ４０５により流路面積を制御される通路がスロットル絞り弁４０２をバイパスして設定されている。ここで、ベンチュリ通過空気流量Ｑｂ及び燃料混合ガス流量Ｑａはベンチュリ負圧Ｐｂに依存し、スロットル通過流量Ｑｔ及びＩＳＣ通過流量Ｑｉは吸気管圧力Ｐｍに依存することとなる。また、前記ベンチュリ室回りのそれぞれの状態量は、式（１）〜式（６）に示す関係となる。
【００２７】
【数１】
式（１）は、ベンチュリ室の単位時間当たりの圧力変動を示している。
式（２）は、ベンチュリ室の圧力を示している。
式（３）は、チョークバルブ通過空気流量を示している。
式（４）は、燃料混合ガス流量Ｑａを示している。
式（５）は、スロットル通過流量を示している。
式（６）は、ＩＳＣ通過流量を示している。
【００２８】
上記式（１）〜式（６）は、ＩＳＣ通過流量Ｑｉが変化するとベンチュリ室圧力が変化し、燃料混合ガス流量Ｑａが変化し、エンジンの排気空燃比が変動することを示している。
【００２９】
図５は、エアブリード基本開度計算ブロック及び開度補正値計算ブロックを示す図である。
図５において、ブロック５０１は、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水温、及びブロック５０２より出力される完爆判定信号を基に始動時／完爆時のエアブリード基本開度を計算する。なお、ブロック５０２の完爆判定の詳細の説明は省略するが主に始動時に上昇するエンジン回転数がしきい値の回転数を超えたかどうか等により行う。
【００３０】
ブロック５０３は、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水温、ＩＳＣ目標回転数、ＩＳＣ開度、及びＩＳＣフィードバック量（図中はＩＳＣＦＢと表記。）によりＩＳＣ同期補正量を計算するブロックである。ブロック５０４は、エンジン回転数、エンジン負荷、及びエアブリード開度フィードバック分によりエアブリード開度を学習するブロックである。本ブロック５０４では、前記エンジン回転数と前記エンジン負荷の軸で構成される揮発性のメモリマップにより記憶される。前記記憶は、エアブリード開度フィードバック分の中心値からのズレを前記揮発性メモリマップに移し込むことで達成される。前記エアブリード基本開度、ＩＳＣ同期補正量、エアブリード開度学習値、及びエアブリード開度フィードバック分は、ブロック５０５で加算され、最終的なエアブリード開度として出力される。
【００３１】
図６は、前記図５のエアブリード基本開度算出ブロックの詳細な構成を示す図である。
図６において、ブロック６０１は、完爆後のエアブリード基本開度を決定する開度マップであり、エンジン回転数とエンジン負荷により、設定されたエアブリード開度マップを検索する。本実施形態では、エンジンの補器類の負荷等の投入／非投入を考慮して開度マップを複数設定したものである。ブロック６０２、６０３は、完爆前のエアブリード基本開度の計算値であり、ブロック６０２は完爆前の上昇エンジン回転数によりテーブル検索される回転補正分であり、ブロック６０３はエンジン水温によりテーブル検索される水温補正分である。前記回転補正分と水温補正分は、加算器６０４で加算し完爆前のエアブリード基本開度とされる。なお、完爆前／完爆後のエアブリード基本開度は、完爆判定信号に基づいてスイッチ６０５で切替て出力される構成となっている。
【００３２】
図７は、前記図５のＩＳＣ同期補正量計算ブロックの詳細な構成を示す図である。図７において、ブロック７０１では、エンジン回転数、ＩＳＣ目標回転数、及びエンジン水温でＩＳＣ目標回転数補正量を計算する。ブロック７０２では、エンジン水温及びＩＳＣ開度でＩＳＣ開度変化量補正量を計算する。ブロック７０３では、エンジン水温及びＩＳＣフィードバック量でＩＳＣフィードバック変化量補正量を計算する。前記計算された回転数補正量、開度変化量補正量、及びフィードバック変化量補正量は、加算器７０４で加算されＩＳＣ同期補正量として出力される。
【００３３】
図８は、前記図７のＩＳＣ目標回転数補正量の計算ブロックの詳細な構成を示す図である。図８において、本構成ブロックに入力されたエンジン回転数と目標回転数は、ブロック８０１の差分器により差分値を計算される。この差分値に基づいてエンジン回転数に対する加重平均のゲイン（重み付け）をブロック８０４で検索し、ブロック８０３でエンジン回転数の加重平均を行う。同様に、目標回転数に対する加重平均のゲイン（重み付け）をブロック８０２で検索し、ブロック８０５で目標回転数の加重平均を行う。なお、本実施形態での加重平均の詳細の説明は省略するが、主に今回の入力と前回の出力の重み付け加算によるフィルタリング等で実施する。
【００３４】
差分器８０６では前記エンジン回転数、及び目標回転数数の夫々の加重平均値の差分を計算する。ブロック８０７ではエンジン水温によるテーブル検索でゲインを計算し、前記の加重平均値の差分に乗算器８０８で乗算することで、ＩＳＣ目標回転数補正量として出力する。
【００３５】
図９及び図１０は、前記図５の加重平均のゲイン検索のブロックの詳細な構成を示す図である。図９及び図１０とも、ゲイン検索を行う前に差分値（図中は回転数偏差と表記。）の絶対値を計算している。絶対値の計算後はゲインテーブルを検索するが、図９の例では絶対値軸に対して連続的なゲインテーブルであり、図１０の例では絶対値軸に対して段階的なゲインテーブルの構成としている。本ゲイン検索のブロックは、対象システムの適合性、及び制御精度に応じて任意に選択する。
【００３６】
図１１は、前記図７のＩＳＣ開度変化量補正量及びＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックの詳細な構成を示す図である。なお、ＩＳＣ開度変化量補正量とＩＳＣフィードバック変化量補正量のブロックは、同一構成となるため、本実施形態ではＩＳＣ開度変化量補正量の実施形態を代表として示している。
【００３７】
ブロック１１０１では、エンジン水温により第１のゲインをテーブル検索し、ブロック１１０２において、ＩＳＣ開度の第１の加重平均を行う。同様にして、ブロック１１０３において、エンジン水温により第２のゲインをテーブル検索し、ブロック１１０４においてＩＳＣ開度の第２の加重平均を行う。差分器１１０５において前記の第１及び第２の加重平均値の差分値を計算する。ブロック１１０６において、エンジン回転数によりゲインをテーブル検索し、乗算器１１０７で前記の差分値とゲインを乗算することにより、ＩＳＣ開度変化量補正量として出力する。
【００３８】
図１２は、前記図７のＩＳＣ開度変化量補正量の計算ブロックの他の例を示す図である。図１１の例と異なるのは、図１１がＩＳＣ開度の２つの加重平均値の差分値を計算することにより、時間的な変化量を検出して補正することに対して、本実施形態では、エンジン回転数と目標回転数との偏差の軸とエンジン回転数の軸を持つマップにＩＳＣ基本開度を記憶させておき、現在のＩＳＣ開度と前記ＩＳＣ基本開度を比較して補正量を計算させる構成としたものである。
【００３９】
ブロック１２０１でエンジン回転数によりゲインをテーブル検索する。ブロック１２０２では前記のゲインで、ＩＳＣ開度の加重平均を行う。差分器１２０３では、エンジン回転数と目標回転数の差分を計算し、この差分とエンジン回転数によりブロック１２０４においてＩＳＣ基本開度をマップ検索する。ブロック１２０５は、前記ＩＳＣ基本開度の水温補正による水温開度分であり、エンジン水温によるテーブル検索で求められる。
【００４０】
ブロック１２０６は、ＩＳＣ開度の学習分であり、エンジン回転数の軸とエンジン負荷の軸で定められる揮発性のメモリマップから検索される。前記ＩＳＣ基本開度、水温開度分、及びＩＳＣ開度学習分は加算器１２０９で加算されＩＳＣ加算値とされる。ブロック１２１０は、本実施形態のＩＳＣ開度変化量補正量のＰＩＤ帰還計算であり、ＩＳＣ開度がＩＳＣ加算値に追従する際にＰＩＤ制御により開度変化量補正量を計算する。本ブロック１２１０にはＩＳＣ開度、ＩＳＣ開度に追従するＩＳＣ加算値、エンジン回転数、及びエンジン負荷が入力されることとなる。前記ＩＳＣ開度学習分は、ブロック１２０８でエンジンが定常と判断された時に、スイッチ１２０７がＯＮし、ブロック１２１０内部で計算されるＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を、前記揮発性のメモリマップであるＩＳＣ開度学習マップに置き換えていくことで学習させることとなる。また、前記エンジンの定常判定はスロットル開度、エンジン回転数変動及びＩＳＣフィードバック変化量等で判断する。
【００４１】
図１３は、前記図１２のＰＩＤ帰還の計算ブロックの内部ブロック構成を示す図である。
図１３において、ブロック１３０１は、補正値のＰ分計算ブロック、ブロック１３０２は補正値のＩ分計算ブロック、及びブロック１３０３は補正値のＤ分計算ブロックとなっている。各ブロックにはＩＳＣ開度、ＩＳＣ加算値、エンジン回転数、及びエンジン負荷が入力されている。各ブロックで計算された補正値Ｐ分、補正値Ｉ分、及び補正値Ｄ分は加算器１３０４で加算され、ブロック１３０５で上下限リミッタによる制限が施される。その後、ＩＳＣ開度変化量補正量として出力される。
【００４２】
図１４は、前記図１３のＰＩＤ制御の補正値Ｄ分計算のブロックを示す図である。
図１４において、加算器１４０１でＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値との差分値を計算する。加算器１４０３と遅延器１４０２により前記差分値の単位時間当たりの変化量を計算する。ブロック１４０４では、エンジン回転数とエンジン負荷によりＤ分ゲインをマップ検索する。前記差分値の単位時間当たりの変化量と前記のＤ分ゲインをブロック１４０５で乗じた後ブロック１４０６において上下限リミッタを施し、ＰＩＤ制御の補正値Ｄ分値として出力する。
【００４３】
図１５は、前記図１３のＰＩＤ制御の補正値Ｉ分計算のブロックを示す図である。
図１５において、加算器１５０１でＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値との差分値を計算する。差分値は、加算器１５０２と遅延器１５０３により積算される。ブロック１５０４では、エンジン回転数とエンジン負荷によりＩ分ゲインをマップ検索する。前記の積算値と前記のＩ分ゲインをブロック１５０５乗じた後ブロック１５０６において上下限リミッタを施し、ＰＩＤ制御の補正値Ｉ分値として出力する。
【００４４】
図１６は、前記図１３のＰＩＤ制御の補正値Ｐ分計算のブロックを示す図である。
図１６において、加算器１６０１でＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値との差分値を計算する。ブロック１６０２では、エンジン回転数とエンジン負荷によりＰ分ゲインをマップ検索する。前記の差分値と前記のＰ分ゲインをブロック１６０３で乗じることによりＰＩＤ制御の補正値Ｐ分値として出力する。
【００４５】
図１４、図１５及び図１６の例では、前記図１２のＩＳＣ開度学習分に必要なＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を夫々出力していることとしているが、実際は少なくとも１つ出力されていれば問題無い。
【００４６】
図１７乃至図２０は、前述した制御ブロックにより動作する燃料制御装置が制御するエンジンの排気空燃比のタイミングチャートとエンジン回転数の挙動の一例を示す図である。
【００４７】
図１７は、アイドリング時の空燃比制御方法が施されていない場合の挙動を示す図である。
図１７において、チャート１７０１はエンジン回転数の挙動であり、領域１７０１＿１で、なんらかの外乱によりエンジン回転数が目標回転より下回ったことを示している。チャート１７０２は、ＩＳＣバルブ開度であり、前記エンジン回転数の低下を受けて、エンジン回転数を上昇させるべく、ＩＳＣバルブが開いていくことを示している（領域１７０２＿１）。チャート１７０３は、エアブリードバルブ開度を示している。本実施形態では、アイドリング時の空燃比制御方法が施されていないため、前述したＩＳＣバルブの挙動に対する開度の補正は行わない。チャート１７０４は、エンジンの排気空燃比の挙動を示している。チャート１７０５のベンチュリ負圧の低下に従い、燃料混合ガスの供給量が増加し、過リッチとなっていく様子を示している（領域１７０４＿１）。本過リッチに伴い、エンジンの燃焼が悪化し、エンジンの回転数は，元の目標回転数に上昇できなくなっている。
【００４８】
図１８は、アイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動を示す図である。
図１８において、チャート１８０１はエンジン回転数の挙動であり、領域１８０１＿１より、ＩＳＣの目標回転数が上昇していることを示している。チャート１８０１＿２は前記目標回転数の加重平均値であり、チャート１８０１＿３はエンジン回転数の加重平均値である。チャート１８０３は、エアブリード開度を示している。前記図１７の例と異なり、チャート１８０２の領域１８０２＿１が示しているＩＳＣバルブの開側移行に対応すべく、前記領域１８０１＿１の目標回転変化に応じてエアブリードバルブ開度が燃料混合ガスのリーン側への制御を行っている。このことによりチャート１８０４の排気空燃比は過リッチとなることはなく、エンジン回転数は、ＩＳＣの目標回転数上昇に応じて上昇することとなる。
【００４９】
図１９は、アイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動の他の例を示す図であり、前記図１１の変化量補正量が主として制御した場合の例である。
図１９において、チャート１９０１はエンジン回転数の挙動であり、領域１９０１＿１で、なんらかの外乱によりエンジン回転数が目標回転より下回ったことを示している。チャート１９０２はＩＳＣ開度を示しており、前記エンジン回転低下に伴ない領域１９０２＿１でＩＳＣ開度が開側へ移行している。チャート１９０２＿３はＩＳＣ開度１９０２＿２の第１の加重平均値であり、チャート１９０２＿５は第２の加重平均値である。チャート１９０３は、エアブリード開度を示している。前記第１の加重平均値と第２の加重平均値との差分に対応すべく、領域１９０１＿１においてエアブリードバルブ開度が燃料混合ガスのリーン側への制御を行っている。このことによりチャート１９０４の排気空燃比は過リッチとなることはなく、エンジン回転数は、ＩＳＣ開度の開側移行に応じて回転低下が復帰している。
【００５０】
図２０は、本実施形態のアイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動の他の例を示す図であり、前記図１２の変化量補正量が主として制御した場合の例である。
図２０において、チャート２００１はエンジン回転数の挙動であり、領域２００１＿１で、なんらかの外乱によりエンジン回転数が目標回転より下回ったことを示している。チャート２００２はＩＳＣ開度を示しており、前記エンジン回転低下に伴ない領域２００２＿１でＩＳＣ開度が開側へ移行している。このことに伴ないＩＳＣ開度に対する前記ＩＳＣ加算値の追従に伴ないエアブリード開度２００３は、領域２００３＿１に示すようにエアブリードバルブ開度が燃料混合ガスのリーン側への制御を行っている。このことによりチャート２００４の排気空燃比は過リッチとなることはなく、エンジン回転数は、ＩＳＣ開度の開側移行に応じて回転低下が復帰している。
【００５１】
図２１は、ベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の制御のフローチャートである。
まず、ステップ２１０１でクランク角度センサの信号を基にエンジン回転数を計算する。ステップ２１０２で吸気管圧力等のエンジン負荷を読み込む。ステップ２１０３ではエアブリードの基本開度を計算する。ステップ２１０４では、水温センサからの出力に基づくエンジン水温を読み込む。ステップ２１０５では、前記エンジン回転数、前記エンジン負荷及び前記エンジン水温に基づいて、基本点火時期を計算する。ステップ２１０６では、エンジンの状態に応じたアイドル時の目標回転数を設定し、ステップ２１０７では前記目標回転数となるようＩＳＣ開度のフィードバック制御を行い、ステップ２１０８でＩＳＣ開度を指令する。ステップ２１０９ではエンジンの排気管に設置された酸素濃度センサの出力を読み込み、ステップ２１１０で、前記酸素濃度センサの値に基づき空燃比帰還制御を行う。ステップ２１１１では、前記空燃比帰還制御の結果に基づいたエアブリードの開度学習値の演算、及び学習値の格納を行う。ステップ２１１２、２１１３においては、前記ＩＳＣ制御関連の情報に基づきエアブリード開度補正値を演算し、エアブリードバルブ開度を指令する。本実施形態では、定時間毎に処理が実行されることとしているが、エンジンからのイベント要求例えば定クランク毎に処理がされても良い。
【００５２】
図２２は、前記図５のエアブリード基本開度計算ブロック及び開度補正値計算ブロックの全体のフローチャートである。
まず、ステップ２２０１で始動時のエンジン回転数によるエンジンの完爆判定を行う。ステップ２２０２でエアブリード基本開度を計算する。ステップ２２０３ではエアブリード基本開度に対するＩＳＣ同期補正量計算を行う。ステップ２２０４では、酸素濃度センサによる帰還制御のエアブリードフィードバック分によるエアブリード開度学習値演算を行う。ステップ２２０５で前記基本開度、同期補正量、開度学習値、及びフィードバック分を加算し、最終的なエアブリード開度を計算する。
【００５３】
図２３は、前記図６のエアブリード基本開度計算ブロックのフローチャートである。
まず、ステップ２３０１でエンジン回転数を読み込む。ステップ２３０２でエンジン負荷を読み込む。ステップ２３０３ではエンジンが完爆状態かどうかを判断し、完爆状態の場合は、ステップ２３０４で基本エアブリード開度をマップ検索を行う。ステップ２３０３でエンジンが完爆状態でないと判断された場合は、ステップ２３０５、２３０６、２３０７、２３０８でエアブリード開度に対するエンジン回転数補正分、水温補正分をテーブル検索を行い、各々を加算したものを基本エアブリード開度とする。ステップ２３０９では、完爆／非完爆に対応した基本エアブリード開度を出力する。
【００５４】
図２４は、前記図７のＩＳＣ同期補正量の計算ブロックのフローチャートである。
まず、ステップ２４０１でエンジン回転数を読み込む。ステップ２４０２でＩＳＣ目標回転数を読み込む。ステップ２４０３でエンジン水温を読み込む。ステップ２４０４でＩＳＣ目標回転数補正量計算を行う。ステップ２４０５で、ＩＳＣ開度変化量補正量計算を行う。ステップ２４０６でＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算を行う。ステップ２４０７で前記目標回転数補正量、開度変化量補正量、及びフィードバック変化量補正量の加算を行い、ＩＳＣ目標回転数補正量として出力する。
【００５５】
図２５は、前記図８のＩＳＣ目標回転数補正量の計算ブロックのフローチャートである。
まず、ステップ２５０１でエンジン回転数を読み込む。ステップ２５０２でＩＳＣの目標回転数を読み込む。ステップ２５０３で前記エンジン回転数と目標回転数の偏差を計算する。ステップ２５０４、２５０５、２５０６、２５０７において、エンジン回転数及び目標回転数夫々の前記回転数偏差に対する加重平均ゲインを検索して、各々加重平均を行う。ステップ２５０８では、前記エンジン回転数の加重平均値と目標回転数の加重平均値との差分を計算する。ステップ２５０９、２５１０では、エンジン水温に対する差分のゲインをテーブル検索する。ステップ２５１１においては、前記加重平均値の差分と前記ゲインを乗算し、ＩＳＣ目標回転数補正量として出力する。
【００５６】
図２６は、前記図１１のＩＳＣ開度変化量補正量及びＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックのフローチャートである。なお、本図ではＩＳＣ開度変化量補正量の計算ブロックとＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックは同様なブロックのため、ＩＳＣ開度変化量補正量の計算ブロックの一例を示している。ステップ２６０１、２６０２、２６０３、２６０４、２６０５においてはエンジン水温に対する第１、第２のゲインをテーブル検索し、ＩＳＣ開度に対して前記ゲインを施した第１、第２の加重平均値を計算する。ステップ２６０６で前記第１、第２の加重平均値の偏差を計算する。ステップ２６０７、２６０８においてはエンジン回転数に対するゲインを検索し、ステップ２６０９で前記ゲインと前記加重平均値の偏差を乗じることにより、ＩＳＣ開度変化量補正量として出力する。
【００５７】
図２７は、前記図１２のＩＳＣ開度変化量補正量のフローチャートである。
まず、ステップ２７０１でエンジン回転数を読み込む。ステップ２７０２でＩＳＣ目標回転数を読み込む。ステップ２７０３で前記エンジン回転数と目標回転数の差分を計算する。ステップ２７０４で前記エンジン回転数と前記差分によりＩＳＣ基本開度のマップ検索を行う。ステップ２７０５でエンジン回転数とエンジン負荷によりＩＳＣ開度学習分をマップ検索を行う。ステップ２７０６、２７０７ではエンジン水温によるＩＳＣ開度水温補正分をテーブル検索する。ステップ２７０８では前記において計算されたＩＳＣ基本開度マップ値、ＩＳＣ開度学習分、及びＩＳＣ開度水温補正分を加算しＩＳＣ加算値とする。ステップ２７０９、２７１０、２７１１においては、エンジン水温に対する加重平均のゲインをテーブル検索し、ＩＳＣ開度に加重平均を行う。ステップ２７１２では、前記ＩＳＣ開度加重平均値に対する前記ＩＳＣ加算値の追従するＰＩＤ制御を行い、ＰＩＤ制御結果を変化量補正量として出力する。ステップ２７１３は、エンジンの定常判定であり、ここで定常と判定された場合は、ステップ２７１４においてＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の偏差をＩＳＣ開度学習分マップに反映する。
【００５８】
図２８は、前記図１３のＰＩＤ帰還の計算ブロックのフローチャートである。まず、ステップ２８０１でＩＳＣ開度を読み込む。ステップ２８０２でＩＳＣ加算値を読み込む。ステップ２８０３でエンジン回転数を読み込む。ステップ２８０４でエンジン負荷を読み込む。ステップ２８０５、２８０６、２８０７で補正分Ｐ分、補正分Ｉ分、及び補正分Ｄ分を計算する。ステップ２８０８で前記Ｐ分、Ｉ分、及びＤ分を加算し、ステップ２８０９で上下限リミッタを施してＩＳＣ開度変化量補正量として出力される。
【００５９】
図２９は、前記図１４のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＤ分を計算する制御のフローチャートである。
まず、ステップ２９０１でＩＳＣ開度を読み込む。ステップ２９０２でＩＳＣ加算値を読み込む。ステップ２９０３で前記ＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を計算する。ステップ２９０４でＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分と今回の差分の更なる差分を計算する。ステップ２９０５でエンジン回転数を読み込む。ステップ２９０６でエンジン負荷を読み込む。ステップ２９０７で前記エンジン回転数と前記エンジン負荷でＤ分ゲインをマップ検索する。ステップ２９０８で前記Ｄ分ゲインと前記更なる差分を乗算し、その値にステップ２９０９において上下限リミッタを施した後にステップ２９１０でＤ分として出力する。
【００６０】
図３０は、前記図１５のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＩ分を計算する制御のフローチャートである。
まず、ステップ３００１でＩＳＣ開度を読み込む。ステップ３００２でＩＳＣ加算値を読み込む。ステップ３００３で前記ＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を計算する。ステップ３００４で前記差分の積算を計算する。ステップ３００５でエンジン回転数を読み込む。ステップ３００６でエンジン負荷を読み込む。ステップ３００７で前記エンジン回転数と前記エンジン負荷でＩ分ゲインをマップ検索する。ステップ３００８で前記Ｉ分ゲインと前記差分の積算値を乗算し、その値にステップ３００９において上下限リミッタを施した後にステップ３０１０でＤ分として出力する。
【００６１】
図３１は、前記図１６のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＰ分を計算する制御のフローチャートである。
まず、ステップ３１０１でＩＳＣ開度を読み込む。ステップ３１０２でＩＳＣ加算値を読み込む。ステップ３１０３で前記ＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を計算する。ステップ３１０４でエンジン回転数を読み込む。ステップ３１０５でエンジン負荷を読み込む。ステップ３１０６で前記エンジン回転数と前記エンジン負荷でＰ分ゲインをマップ検索する。ステップ３１０７で前記Ｐ分ゲインと加算値の差分を乗算し、その値にステップ３１０８において上下限リミッタを施した後にステップ３１０９でＤ分として出力する。
【００６２】
以上詳細に説明したように、本実施形態のエンジンの燃料制御装置は、スロットル絞り弁２０２をバイパスして、吸気管２０４へ接続された流路の流路面積を制御し、エンジンのアイドル時の回転数を制御するアイドルスピードコントロールバルブ２０５、エンジンに供給される燃料ガスの圧力を調整するレギュレータ２０７の下流に設置され大気開放された通路の流路面積を制御するエアブリードバルブ２０８、エンジンのアイドリング時に目標とするエンジン回転数を設定する目標回転数設定手段と、前記目標とするエンジン回転数に保持するため、アイドルスピードコントロールバルブ２０５を制御する絞り弁開度制御手段と、アイドルスピードコントロールバルブ２０５開度を制御するための因子を設定する制御因子設定手段と、前記因子の状態変化を捕捉する捕捉手段と、前記捕捉された因子の状態変化に基づいてエアブリードバルブ２０８を制御する制御手段とを備え、エアブリードバルブ２０８を制御することにより、急激な目標回転数変化及び負荷変動によるＩＳＣ開度変化から起こるベンチュリ室圧変化に伴う空燃比変動を抑制することができる。
【００６３】
例えば、アイドル時の目標回転数が変化した場合、このことに応じてＩＳＣ開度が変化する。前記変化に応じてベンチュリ室圧が変化し、燃料混合ガスの流入量が変化する場合に対応して前記目標回転数変化量に応じて前もってエアブリードバルブ２０８を制御することにより、空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止することができる。また、エンジンに対するなんらかの外乱により、目標回転数から外れた場合、基本量の変化及びＩＳＣフィードバック量の変化に応じてエアブリードバルブ２０８を制御して空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止することができる。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
例えば、前記実施形態のエンジン制御装置２１４は、ＩＳＣ帰還制御手段１０３による目標回転数帰還制御及び開度補正値計算手段１０７による基本開度の補正に関し、排気空燃比に対してリニアな空燃比信号を出力する酸素濃度センサ２１２を用いているが、前記エンジン２０１の排気ガスが理論空燃比に対してリッチ側／リーン側の２つの信号を出力する酸素濃度センサ（図示省略）を用いてもよい。
【００６５】
また、前記実施形態においては、ＰＩＤ制御における比例的制御（Ｐ制御）、積分的制御（Ｉ制御）、及び微分的制御（Ｄ制御）の３つの制御手段で、空燃比偏差を各々演算して演算値を求め、その演算値を加算することで、前記空燃比補正係数を算出しているが、前記３つの制御手段のいずれかの１つ、あるいは、前記３つの制御手段の内の二つ（例えば、ＰＩ制御等）で演算値を求め、該演算値に基づき空燃比補正係数を算出するようにすることも可能である。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明に係るエンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法は、ベンチュリ式燃料供給装置において、アイドリング時に、空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止して安定した空燃比を保持でき、安定したエンジン回転を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の制御ブロックを示す図。
【図２】本実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置が制御するエンジン回りの構成を示す図。
【図３】本実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の内部構成を示す図。
【図４】本実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のチョークバルブとスロットルバルブの間のベンチュリ室回りの構成を示す図。
【図５】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のエアブリード基本開度計算ブロック及び開度補正値計算ブロックを示す図。
【図６】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のエアブリード基本開度算出ブロックの詳細な構成を示す図。
【図７】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ同期補正量計算ブロックの詳細な構成を示す図。
【図８】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ目標回転数補正量の計算ブロックの詳細な構成を示す図。
【図９】本実施形態のエンジンの燃料制御装置の加重平均のゲイン検索のブロックの詳細な構成を示す図。
【図１０】本実施形態のエンジンの燃料制御装置の加重平均のゲイン検索のブロックの詳細な構成を示す図。
【図１１】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度変化量補正量及びＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックの詳細な構成を示す図。
【図１２】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度変化量補正量の計算ブロックの他の例を示す図。
【図１３】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ帰還の計算ブロックの内部ブロック構成を示す図。
【図１４】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ制御の補正値Ｄ分計算のブロックを示す図。
【図１５】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ制御の補正値Ｉ分計算のブロックを示す図。
【図１６】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ制御の補正値Ｐ分計算のブロックを示す図。
【図１７】本実施形態のエンジンの燃料制御装置が制御するエンジンの排気空燃比のタイミングチャートとエンジン回転数の挙動の一例を示す図。
【図１８】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のアイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動を示す図。
【図１９】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のアイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動の他の例を示す図。
【図２０】本実施形態のアイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動の他の例を示す図。
【図２１】本実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の制御のフローチャート。
【図２２】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のエアブリード基本開度計算ブロック及び開度補正値計算ブロックの全体のフローチャート。
【図２３】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のエアブリード基本開度計算ブロックのフローチャート。
【図２４】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ同期補正量の計算ブロックのフローチャート。
【図２５】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ目標回転数補正量の計算ブロックのフローチャート。
【図２６】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度変化量補正量及びＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックのフローチャート。
【図２７】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度変化量補正量のフローチャート。
【図２８】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ帰還の計算ブロックのフローチャート。
【図２９】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＤ分を計算する制御のフローチャート。
【図３０】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＩ分を計算する制御のフローチャート。
【図３１】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＰ分を計算する制御のフローチャート。
【符号の説明】
１０２…エアブリードの基本開度計算手段
１０３…ＩＳＣの帰還制御手段
１０７…エアブリードの基本開度補正手段
１０８…エアブリード開度制御手段
１０９…ＩＳＣバルブ開度制御手段
２０１…エンジン
２０２…スロットル絞り弁（第１の絞り弁）
２０３…チョークバルブ
２０４…吸気管
２０５…アイドルスピードコントロールバルブ（第２の絞り弁）
２０６…吸気管圧力センサ
２０７…レギュレータ
２０８…エアブリードバルブ（混合比決定手段）
３０１…入出力インターフェイス（Ｉ／ＯＬＳＩ）
３０２…演算処理装置（ＭＰＵ）
３０３…ＥＰ−ＲＯＭ
３０４…ＲＡＭ
５０１…エアブリード基本開度計算手段
５０２…完爆判定ブロック
５０３…ＩＳＣ同期補正量計算手段
７０１…ＩＳＣ目標回転数補正量計算手段
７０２…ＩＳＣ開度変化量補正量計算手段
７０３…ＩＳＣフィードバック変化量補正量計算手段
１７０１…補正無の時のエンジン回転数挙動
１７０３…補正無の時のエアブリード開度挙動
１７０４…補正無の時の空燃比挙動
１８０１…補正有りの時のエンジン回転数挙動
１８０３…補正有りの時のエアブリード開度挙動
１８０４…補正有りの時の空燃比挙動
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法に関し、特に、気体燃料をエンジンに供給する燃料制御システムの始動時のアイドリング時の空燃比制御方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気体燃料であるＣＮＧ（圧縮天然ガス）を燃料とするエンジンを搭載した気体燃料車両がある。気体燃料容器の気体燃料は、燃料供給管により取り出され、減圧弁により所定の圧力・流量に調整され、ガスミキサにて空気と混合されて固定ベンチュリからエンジンに供給される。
【０００３】
気体燃料エンジンの燃料供給装置としては、例えば特開２０００−１８１００号公報に開示されるものがある。この公報に記載のガス燃料供給装置は、燃料供給管途中のガスミキサの固定ベンチュリ近傍側に３ポート電磁弁を設けるとともにこの３ポート電磁弁とエンジンのスロットルバルブよりも下流側の吸気系とを連絡するバイパス通路を設け、前記３ポート電磁弁を切換制御してバイパス通路側へ気体燃料を導く制御手段を設け、また減圧弁よりも下流側の燃料供給管から分岐する分岐管を設けるとともにこの分岐管をエンジンのスロットルバルブよりも下流側の吸気系に配設されるサブインジェクタに連絡して設け、燃料供給管途中のガスミキサの固定ベンチュリ近傍側に３ポート電磁弁を設け、この３ポート電磁弁とエンジンのスロットルバルブよりも下流側の吸気系とを連絡するバイパス通路を設け、始動時のみ３ポート電磁弁を切換制御してバイパス通路側へ気体燃料を導くべく制御するとともに加速時には前記サブインジェクタを動作させて気体燃料の供給量を補正制御する制御手段を設定している。
【０００４】
この設定により、３ポート電磁弁によってガスミキサの固定ベンチュリ側への連絡動作とバイパス通路側への連絡動作との切換をスムーズに行い、気体燃料の流れを円滑とするとともに、円滑な気体燃料の流れを確保しつつ、例えば始動時にバイパス通路側へ気体燃料を導き、固定ベンチュリの流速が遅く、気体燃料が吐出され難かった状況を解消し、始動性を向上させる。
【０００５】
また、特開平９−２１３５５号公報には、燃料ガスを供給圧に減圧するレギュレータと、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ、エンジンのアイドル状態を検出するアイドル状態検出手段と、アイドル状態が検出され且つ酸素濃度センサの出力値が所定の範囲から外れた場合に前記供給圧を調整する供給圧調整手段とを設けた燃料供給装置が開示されている。この公報に記載の燃料供給装置では、アイドル時の空燃比がずれた場合は、酸素濃度センサによりそれを検出し、リッチ／リーン何れかの空燃比を燃料ガス供給圧により補正することとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の気体燃料エンジンの燃料供給装置にあっては、アイドル時の空燃比が経時劣化等で徐々にずれてきた時に、空燃比補正の中心値を保たせるようにしている。しかし燃料ガスの供給量は、燃料ガスの供給口の圧力変化に大きく影響される。特に目標アイドル回転数が大きく変化し、ＩＳＣバルブ流量が増えた場合、前記供給口の圧力が変化し、空燃比に影響を与えエンジン回転変動等に表れることとなる。最悪の場合は、燃料ガスの過リッチにより、エンジン回転が上昇せず、ＩＳＣ補正量の発散を招きかねないこととなる。
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アイドリング時に安定した空燃比を保持し、安定したエンジン回転を得ることができるエンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するべく、本発明のエンジンの制御装置は、エンジンの吸気管に設定された第１の絞り弁と、該第１の絞り弁の前後をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設定されたＩＳＣバルブと、エンジンに供給された気体燃料（燃料ガス）と空気との混合気の混合比を決定するエアブリードバルブと、前記第１の絞り弁とその上流側のチョークバルブとの間に形成され、混合比が決定された前記混合気をエンジンに導入するベンチュリー室と、を備えるエンジンのアイドリング時の燃料制御装置であって、エンジンの前記アイドリング時に目標とする目標エンジン回転数を設定する目標回転数設定手段と、前記目標エンジン回転数に保持するため、前記ＩＳＣバルブ開度を制御する絞り弁開度制御手段と、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水温で算出されるエアブリード基本開度に、前記エンジン回転数の加重平均値と前記目標エンジン回転数の加重平均値との差分にエンジン水温を加味して算出されるＩＳＣ同期補正量を加算した値に基づいて前記エアブリードバルブの開度を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
前記の如く構成された本発明のエンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法は、アイドル時の目標回転数が変化した場合、このことに応じてＩＳＣ開度が変化する。前記変化に応じてベンチュリ室圧が変化し、燃料混合ガスの流入量が変化することとなる。このことに対応して前記目標回転数変化量に応じて前もってエアブリードバルブを制御することにより、空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止することができる。同様に、エンジンに対するなんらかの外乱により、目標回転数から外れた場合、ＩＳＣ開度が変化する。前記ＩＳＣ開度の変化は、基本量の変化及びＩＳＣフィードバック量の変化であり、この変化に応じてエアブリードバルブを制御し、目標回転数変化時と同様に空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明のエンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法の一実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、ベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の制御ブロックを示す図である。
図１において、ブロック１０１は、エンジン回転数計算手段のブロックである。エンジンの所定のクランク角度位置に設定されたクランク角度センサの電気的な信号、おもにパルス信号変化の単位時間当たりの入力数をカウントし、演算処理することで、エンジンの単位時間当りの回転数を計算する。ブロック１０２は、前記ブロック１０１で演算されたエンジンの回転数、エンジンの吸気管に設置されたセンサより検出された吸気管圧力をエンジン負荷として、各領域におけるエンジンの最適な空燃比となるエアブリードの基本開度を計算する。
【００１７】
ブロック１０３は、前記ブロック１０１で演算されたエンジンの回転数、前記エンジン負荷、及びエンジン水温からエンジンのアイドリング時の目標とする回転数を定め、定められたエンジン回転数となるように、ＩＳＣバルブ開度を帰還制御によって決定する。ブロック１０４は、前記エンジン回転数、及び前記エンジン負荷からのエンジン負荷によりエンジンの各領域における最適な点火時期をマップ検索等で決定するブロックである。
【００１８】
ブロック１０５は、前記エンジン回転数、前記エンジン負荷、エンジン水温、及びエンジンの排気管に設定された酸素濃度センサの出力から、エンジンに供給される燃料と空気の混合気が後述する目標空燃比に保たれるように空燃比帰還制御係数を計算する。前記酸素濃度センサは、実施形態では、排気空燃比に対して比例的な信号を出力するものを示しているが、排気ガスが理論空燃比に対して、リッチ側／リーン側の２つの信号を出力するものでも差し支えはない。
【００１９】
ブロック１０６は、前記ブロック１０５で計算された空燃比帰還制御係数から、目標空燃比からのずれ分のエアブリード開度を、開度学習値として計算し、計算された値を学習値として格納する。
【００２０】
ブロック１０７は、前記ブロック１０２で演算されたエアブリードの基本開度に対し、前記ブロック１０６の開度学習値の反映、前記ブロック１０５で計算された空燃比帰還制御係数の反映、及びエンジンのアイドリング中に良好な回転数制御と良好な空燃比制御性を保つための補正分の反映を行っている。ブロック１０８は、ブロック１０７で補正されたエアブリード開度により実際のエアブリードの開度を制御するブロックである。ブロック１０９は、ブロック１０３で帰還制御されたＩＳＣバルブ開度により実際のＩＳＣバルブ（図２のアイドルスピードコントロールバルブ２０５）の開度を制御するブロックである。
【００２１】
ブロック１１０は、前記ブロック１０４で決定された点火時期によりシリンダに流入した燃料混合気を点火する点火手段である。なお、本実施形態ではエンジン負荷を吸気管の圧力で代表させているが、エンジンが吸入する空気量で代表させてもよい。
【００２２】
図２は、ベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置が制御するエンジン回りの構成を示す図である。
図２において、エンジン２０１は、吸入する空気量をスロットル絞り弁２０２（第１絞り弁）、スロットル絞り弁上流側にスロットル絞り弁と機械的リンク機構より開度が調整されるチョークバルブ２０３、スロットル絞り弁２０２をバイパスして、吸気管２０４へ接続された流路の流路面積を制御し、エンジンのアイドル時の回転数を制御するアイドルスピードコントロールバルブ２０５（第２絞り弁）、吸気管２０４内の圧力を検出する吸気管圧力センサ２０６、エンジンに供給される燃料ガスの圧力を調整するレギュレータ２０７、レギュレータ２０７の下流に設置され大気開放された通路の流路面積を制御するエアブリードバルブ２０８（混合比決定手段）、エンジンの所定のクランク角度位置に設定されたクランク角度センサ２０９、エンジンのシリンダ内に供給された燃料の混合気に点火する点火栓に、エンジン制御装置２１４の点火信号に基づいて点火エネルギを供給する点火モジュール２１０、エンジンのシリンダブロックに設定されエンジンの冷却水温を検出する水温センサ２１１、エンジンの排気管に設定され排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ２１２、エンジンの運転、停止のメインスイッチであるイグニッションキイスイッチ２１３、及びエンジンの空燃比及び点火を制御するエンジン制御装置２１４から構成されている。
【００２３】
前記酸素濃度センサ２１２は、実施形態では、排気空燃比に対して比例的な信号を出力するものを示しているが、排気ガスが理論空燃比に対して、リッチ側／リーン側の２つの信号を出力するものでも差し支えはない。また、本実施形態では、吸気管圧力を検出して燃料制御を成立させているが、エンジンの吸入空気量を検出しても空燃比制御は成立する。
【００２４】
図３は、ベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の内部構成を示す図である。
図３において、エンジンに設置された各センサの電気的信号をデジタル演算処理用の信号に変換、及びデジタル演算用の制御信号を実際のアクチュエータの駆動信号に変換するＩ／ＯＬＳＩ３０１、Ｉ／ＯＬＳＩ３０１からのデジタル演算処理用の信号から、エンジンの状態を判断しエンジンの要求する燃料量、点火時期等を予め定められた手順に基づいて計算し、その計算された値を前記Ｉ／ＯＬＳＩに送る演算処理装置（ＭＰＵ）３０２、演算処理装置３０２の制御手順及び制御定数が格納された不揮発性メモリ（ＥＰ−ＲＯＭ）３０３、演算処理装置の計算結果等が格納される揮発性のメモリ３０４から構成される。揮発性メモリ（ＲＡＭ）３０４には、前記イグニッションキイスイッチがＯＦＦで、燃料制御装置に電源が供給されない場合でも、メモリ内容を保存することを目的としたバックアップ電源が接続されることもある。
【００２５】
本実施形態の燃料制御装置は、水温センサ３０５、クランク角度センサ３０６、酸素濃度センサ３０７、吸気管圧力センサ３０８、スロットル開度センサ３０９、イグニッションＳＷ３１０、チョーク開度センサ３１１が入力され、エアブリードバルブ開度指令値３１２〜３１５、アイドルスピードコントロールバルブ開度指令値３１６〜３１９、点火信号３２０、及びレギュレータバルブ駆動信号３２１が出力されている例である。
【００２６】
図４は、ベンチュリ式燃料供給装置のチョークバルブとスロットルバルブの間のベンチュリ室回りの構成を示す図である。
図４において、チョークバルブ４０１とスロットルバルブ４０２は機械的リンク４０３により連動している。前記機械的リンク４０３は、アイドル時に混合ガスを吸引できる負圧を前記ベンチュリ室に発生させるように設定する。前記ベンチュリ室においては、燃料混合ガスの燃料ガスと空気の混合比を決定するエアブリードバルブ４０４が設けられた通路が設けられている。ＩＳＣバルブ４０５により流路面積を制御される通路がスロットル絞り弁４０２をバイパスして設定されている。ここで、ベンチュリ通過空気流量Ｑｂ及び燃料混合ガス流量Ｑａはベンチュリ負圧Ｐｂに依存し、スロットル通過流量Ｑｔ及びＩＳＣ通過流量Ｑｉは吸気管圧力Ｐｍに依存することとなる。また、前記ベンチュリ室回りのそれぞれの状態量は、式（１）〜式（６）に示す関係となる。
【００２７】
【数１】
式（２）は、ベンチュリ室の圧力を示している。
式（３）は、チョークバルブ通過空気流量を示している。
式（４）は、燃料混合ガス流量Ｑａを示している。
式（５）は、スロットル通過流量を示している。
式（６）は、ＩＳＣ通過流量を示している。
【００２８】
上記式（１）〜式（６）は、ＩＳＣ通過流量Ｑｉが変化するとベンチュリ室圧力が変化し、燃料混合ガス流量Ｑａが変化し、エンジンの排気空燃比が変動することを示している。
【００２９】
図５は、エアブリード基本開度計算ブロック及び開度補正値計算ブロックを示す図である。
図５において、ブロック５０１は、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水温、及びブロック５０２より出力される完爆判定信号を基に始動時／完爆時のエアブリード基本開度を計算する。なお、ブロック５０２の完爆判定の詳細の説明は省略するが主に始動時に上昇するエンジン回転数がしきい値の回転数を超えたかどうか等により行う。
【００３０】
ブロック５０３は、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水温、ＩＳＣ目標回転数、ＩＳＣ開度、及びＩＳＣフィードバック量（図中はＩＳＣＦＢと表記。）によりＩＳＣ同期補正量を計算するブロックである。ブロック５０４は、エンジン回転数、エンジン負荷、及びエアブリード開度フィードバック分によりエアブリード開度を学習するブロックである。本ブロック５０４では、前記エンジン回転数と前記エンジン負荷の軸で構成される揮発性のメモリマップにより記憶される。前記記憶は、エアブリード開度フィードバック分の中心値からのズレを前記揮発性メモリマップに移し込むことで達成される。前記エアブリード基本開度、ＩＳＣ同期補正量、エアブリード開度学習値、及びエアブリード開度フィードバック分は、ブロック５０５で加算され、最終的なエアブリード開度として出力される。
【００３１】
図６は、前記図５のエアブリード基本開度算出ブロックの詳細な構成を示す図である。
図６において、ブロック６０１は、完爆後のエアブリード基本開度を決定する開度マップであり、エンジン回転数とエンジン負荷により、設定されたエアブリード開度マップを検索する。本実施形態では、エンジンの補器類の負荷等の投入／非投入を考慮して開度マップを複数設定したものである。ブロック６０２、６０３は、完爆前のエアブリード基本開度の計算値であり、ブロック６０２は完爆前の上昇エンジン回転数によりテーブル検索される回転補正分であり、ブロック６０３はエンジン水温によりテーブル検索される水温補正分である。前記回転補正分と水温補正分は、加算器６０４で加算し完爆前のエアブリード基本開度とされる。なお、完爆前／完爆後のエアブリード基本開度は、完爆判定信号に基づいてスイッチ６０５で切替て出力される構成となっている。
【００３２】
図７は、前記図５のＩＳＣ同期補正量計算ブロックの詳細な構成を示す図である。図７において、ブロック７０１では、エンジン回転数、ＩＳＣ目標回転数、及びエンジン水温でＩＳＣ目標回転数補正量を計算する。ブロック７０２では、エンジン水温及びＩＳＣ開度でＩＳＣ開度変化量補正量を計算する。ブロック７０３では、エンジン水温及びＩＳＣフィードバック量でＩＳＣフィードバック変化量補正量を計算する。前記計算された回転数補正量、開度変化量補正量、及びフィードバック変化量補正量は、加算器７０４で加算されＩＳＣ同期補正量として出力される。
【００３３】
図８は、前記図７のＩＳＣ目標回転数補正量の計算ブロックの詳細な構成を示す図である。図８において、本構成ブロックに入力されたエンジン回転数と目標回転数は、ブロック８０１の差分器により差分値を計算される。この差分値に基づいてエンジン回転数に対する加重平均のゲイン（重み付け）をブロック８０４で検索し、ブロック８０３でエンジン回転数の加重平均を行う。同様に、目標回転数に対する加重平均のゲイン（重み付け）をブロック８０２で検索し、ブロック８０５で目標回転数の加重平均を行う。なお、本実施形態での加重平均の詳細の説明は省略するが、主に今回の入力と前回の出力の重み付け加算によるフィルタリング等で実施する。
【００３４】
差分器８０６では前記エンジン回転数、及び目標回転数数の夫々の加重平均値の差分を計算する。ブロック８０７ではエンジン水温によるテーブル検索でゲインを計算し、前記の加重平均値の差分に乗算器８０８で乗算することで、ＩＳＣ目標回転数補正量として出力する。
【００３５】
図９及び図１０は、前記図５の加重平均のゲイン検索のブロックの詳細な構成を示す図である。図９及び図１０とも、ゲイン検索を行う前に差分値（図中は回転数偏差と表記。）の絶対値を計算している。絶対値の計算後はゲインテーブルを検索するが、図９の例では絶対値軸に対して連続的なゲインテーブルであり、図１０の例では絶対値軸に対して段階的なゲインテーブルの構成としている。本ゲイン検索のブロックは、対象システムの適合性、及び制御精度に応じて任意に選択する。
【００３６】
図１１は、前記図７のＩＳＣ開度変化量補正量及びＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックの詳細な構成を示す図である。なお、ＩＳＣ開度変化量補正量とＩＳＣフィードバック変化量補正量のブロックは、同一構成となるため、本実施形態ではＩＳＣ開度変化量補正量の実施形態を代表として示している。
【００３７】
ブロック１１０１では、エンジン水温により第１のゲインをテーブル検索し、ブロック１１０２において、ＩＳＣ開度の第１の加重平均を行う。同様にして、ブロック１１０３において、エンジン水温により第２のゲインをテーブル検索し、ブロック１１０４においてＩＳＣ開度の第２の加重平均を行う。差分器１１０５において前記の第１及び第２の加重平均値の差分値を計算する。ブロック１１０６において、エンジン回転数によりゲインをテーブル検索し、乗算器１１０７で前記の差分値とゲインを乗算することにより、ＩＳＣ開度変化量補正量として出力する。
【００３８】
図１２は、前記図７のＩＳＣ開度変化量補正量の計算ブロックの他の例を示す図である。図１１の例と異なるのは、図１１がＩＳＣ開度の２つの加重平均値の差分値を計算することにより、時間的な変化量を検出して補正することに対して、本実施形態では、エンジン回転数と目標回転数との偏差の軸とエンジン回転数の軸を持つマップにＩＳＣ基本開度を記憶させておき、現在のＩＳＣ開度と前記ＩＳＣ基本開度を比較して補正量を計算させる構成としたものである。
【００３９】
ブロック１２０１でエンジン回転数によりゲインをテーブル検索する。ブロック１２０２では前記のゲインで、ＩＳＣ開度の加重平均を行う。差分器１２０３では、エンジン回転数と目標回転数の差分を計算し、この差分とエンジン回転数によりブロック１２０４においてＩＳＣ基本開度をマップ検索する。ブロック１２０５は、前記ＩＳＣ基本開度の水温補正による水温開度分であり、エンジン水温によるテーブル検索で求められる。
【００４０】
ブロック１２０６は、ＩＳＣ開度の学習分であり、エンジン回転数の軸とエンジン負荷の軸で定められる揮発性のメモリマップから検索される。前記ＩＳＣ基本開度、水温開度分、及びＩＳＣ開度学習分は加算器１２０９で加算されＩＳＣ加算値とされる。ブロック１２１０は、本実施形態のＩＳＣ開度変化量補正量のＰＩＤ帰還計算であり、ＩＳＣ開度がＩＳＣ加算値に追従する際にＰＩＤ制御により開度変化量補正量を計算する。本ブロック１２１０にはＩＳＣ開度、ＩＳＣ開度に追従するＩＳＣ加算値、エンジン回転数、及びエンジン負荷が入力されることとなる。前記ＩＳＣ開度学習分は、ブロック１２０８でエンジンが定常と判断された時に、スイッチ１２０７がＯＮし、ブロック１２１０内部で計算されるＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を、前記揮発性のメモリマップであるＩＳＣ開度学習マップに置き換えていくことで学習させることとなる。また、前記エンジンの定常判定はスロットル開度、エンジン回転数変動及びＩＳＣフィードバック変化量等で判断する。
【００４１】
図１３は、前記図１２のＰＩＤ帰還の計算ブロックの内部ブロック構成を示す図である。
図１３において、ブロック１３０１は、補正値のＰ分計算ブロック、ブロック１３０２は補正値のＩ分計算ブロック、及びブロック１３０３は補正値のＤ分計算ブロックとなっている。各ブロックにはＩＳＣ開度、ＩＳＣ加算値、エンジン回転数、及びエンジン負荷が入力されている。各ブロックで計算された補正値Ｐ分、補正値Ｉ分、及び補正値Ｄ分は加算器１３０４で加算され、ブロック１３０５で上下限リミッタによる制限が施される。その後、ＩＳＣ開度変化量補正量として出力される。
【００４２】
図１４は、前記図１３のＰＩＤ制御の補正値Ｄ分計算のブロックを示す図である。
図１４において、加算器１４０１でＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値との差分値を計算する。加算器１４０３と遅延器１４０２により前記差分値の単位時間当たりの変化量を計算する。ブロック１４０４では、エンジン回転数とエンジン負荷によりＤ分ゲインをマップ検索する。前記差分値の単位時間当たりの変化量と前記のＤ分ゲインをブロック１４０５で乗じた後ブロック１４０６において上下限リミッタを施し、ＰＩＤ制御の補正値Ｄ分値として出力する。
【００４３】
図１５は、前記図１３のＰＩＤ制御の補正値Ｉ分計算のブロックを示す図である。
図１５において、加算器１５０１でＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値との差分値を計算する。差分値は、加算器１５０２と遅延器１５０３により積算される。ブロック１５０４では、エンジン回転数とエンジン負荷によりＩ分ゲインをマップ検索する。前記の積算値と前記のＩ分ゲインをブロック１５０５乗じた後ブロック１５０６において上下限リミッタを施し、ＰＩＤ制御の補正値Ｉ分値として出力する。
【００４４】
図１６は、前記図１３のＰＩＤ制御の補正値Ｐ分計算のブロックを示す図である。
図１６において、加算器１６０１でＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値との差分値を計算する。ブロック１６０２では、エンジン回転数とエンジン負荷によりＰ分ゲインをマップ検索する。前記の差分値と前記のＰ分ゲインをブロック１６０３で乗じることによりＰＩＤ制御の補正値Ｐ分値として出力する。
【００４５】
図１４、図１５及び図１６の例では、前記図１２のＩＳＣ開度学習分に必要なＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を夫々出力していることとしているが、実際は少なくとも１つ出力されていれば問題無い。
【００４６】
図１７乃至図２０は、前述した制御ブロックにより動作する燃料制御装置が制御するエンジンの排気空燃比のタイミングチャートとエンジン回転数の挙動の一例を示す図である。
【００４７】
図１７は、アイドリング時の空燃比制御方法が施されていない場合の挙動を示す図である。
図１７において、チャート１７０１はエンジン回転数の挙動であり、領域１７０１＿１で、なんらかの外乱によりエンジン回転数が目標回転より下回ったことを示している。チャート１７０２は、ＩＳＣバルブ開度であり、前記エンジン回転数の低下を受けて、エンジン回転数を上昇させるべく、ＩＳＣバルブが開いていくことを示している（領域１７０２＿１）。チャート１７０３は、エアブリードバルブ開度を示している。本実施形態では、アイドリング時の空燃比制御方法が施されていないため、前述したＩＳＣバルブの挙動に対する開度の補正は行わない。チャート１７０４は、エンジンの排気空燃比の挙動を示している。チャート１７０５のベンチュリ負圧の低下に従い、燃料混合ガスの供給量が増加し、過リッチとなっていく様子を示している（領域１７０４＿１）。本過リッチに伴い、エンジンの燃焼が悪化し、エンジンの回転数は，元の目標回転数に上昇できなくなっている。
【００４８】
図１８は、アイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動を示す図である。
図１８において、チャート１８０１はエンジン回転数の挙動であり、領域１８０１＿１より、ＩＳＣの目標回転数が上昇していることを示している。チャート１８０１＿２は前記目標回転数の加重平均値であり、チャート１８０１＿３はエンジン回転数の加重平均値である。チャート１８０３は、エアブリード開度を示している。前記図１７の例と異なり、チャート１８０２の領域１８０２＿１が示しているＩＳＣバルブの開側移行に対応すべく、前記領域１８０１＿１の目標回転変化に応じてエアブリードバルブ開度が燃料混合ガスのリーン側への制御を行っている。このことによりチャート１８０４の排気空燃比は過リッチとなることはなく、エンジン回転数は、ＩＳＣの目標回転数上昇に応じて上昇することとなる。
【００４９】
図１９は、アイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動の他の例を示す図であり、前記図１１の変化量補正量が主として制御した場合の例である。
図１９において、チャート１９０１はエンジン回転数の挙動であり、領域１９０１＿１で、なんらかの外乱によりエンジン回転数が目標回転より下回ったことを示している。チャート１９０２はＩＳＣ開度を示しており、前記エンジン回転低下に伴ない領域１９０２＿１でＩＳＣ開度が開側へ移行している。チャート１９０２＿３はＩＳＣ開度１９０２＿２の第１の加重平均値であり、チャート１９０２＿５は第２の加重平均値である。チャート１９０３は、エアブリード開度を示している。前記第１の加重平均値と第２の加重平均値との差分に対応すべく、領域１９０１＿１においてエアブリードバルブ開度が燃料混合ガスのリーン側への制御を行っている。このことによりチャート１９０４の排気空燃比は過リッチとなることはなく、エンジン回転数は、ＩＳＣ開度の開側移行に応じて回転低下が復帰している。
【００５０】
図２０は、本実施形態のアイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動の他の例を示す図であり、前記図１２の変化量補正量が主として制御した場合の例である。
図２０において、チャート２００１はエンジン回転数の挙動であり、領域２００１＿１で、なんらかの外乱によりエンジン回転数が目標回転より下回ったことを示している。チャート２００２はＩＳＣ開度を示しており、前記エンジン回転低下に伴ない領域２００２＿１でＩＳＣ開度が開側へ移行している。このことに伴ないＩＳＣ開度に対する前記ＩＳＣ加算値の追従に伴ないエアブリード開度２００３は、領域２００３＿１に示すようにエアブリードバルブ開度が燃料混合ガスのリーン側への制御を行っている。このことによりチャート２００４の排気空燃比は過リッチとなることはなく、エンジン回転数は、ＩＳＣ開度の開側移行に応じて回転低下が復帰している。
【００５１】
図２１は、ベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の制御のフローチャートである。
まず、ステップ２１０１でクランク角度センサの信号を基にエンジン回転数を計算する。ステップ２１０２で吸気管圧力等のエンジン負荷を読み込む。ステップ２１０３ではエアブリードの基本開度を計算する。ステップ２１０４では、水温センサからの出力に基づくエンジン水温を読み込む。ステップ２１０５では、前記エンジン回転数、前記エンジン負荷及び前記エンジン水温に基づいて、基本点火時期を計算する。ステップ２１０６では、エンジンの状態に応じたアイドル時の目標回転数を設定し、ステップ２１０７では前記目標回転数となるようＩＳＣ開度のフィードバック制御を行い、ステップ２１０８でＩＳＣ開度を指令する。ステップ２１０９ではエンジンの排気管に設置された酸素濃度センサの出力を読み込み、ステップ２１１０で、前記酸素濃度センサの値に基づき空燃比帰還制御を行う。ステップ２１１１では、前記空燃比帰還制御の結果に基づいたエアブリードの開度学習値の演算、及び学習値の格納を行う。ステップ２１１２、２１１３においては、前記ＩＳＣ制御関連の情報に基づきエアブリード開度補正値を演算し、エアブリードバルブ開度を指令する。本実施形態では、定時間毎に処理が実行されることとしているが、エンジンからのイベント要求例えば定クランク毎に処理がされても良い。
【００５２】
図２２は、前記図５のエアブリード基本開度計算ブロック及び開度補正値計算ブロックの全体のフローチャートである。
まず、ステップ２２０１で始動時のエンジン回転数によるエンジンの完爆判定を行う。ステップ２２０２でエアブリード基本開度を計算する。ステップ２２０３ではエアブリード基本開度に対するＩＳＣ同期補正量計算を行う。ステップ２２０４では、酸素濃度センサによる帰還制御のエアブリードフィードバック分によるエアブリード開度学習値演算を行う。ステップ２２０５で前記基本開度、同期補正量、開度学習値、及びフィードバック分を加算し、最終的なエアブリード開度を計算する。
【００５３】
図２３は、前記図６のエアブリード基本開度計算ブロックのフローチャートである。
まず、ステップ２３０１でエンジン回転数を読み込む。ステップ２３０２でエンジン負荷を読み込む。ステップ２３０３ではエンジンが完爆状態かどうかを判断し、完爆状態の場合は、ステップ２３０４で基本エアブリード開度をマップ検索を行う。ステップ２３０３でエンジンが完爆状態でないと判断された場合は、ステップ２３０５、２３０６、２３０７、２３０８でエアブリード開度に対するエンジン回転数補正分、水温補正分をテーブル検索を行い、各々を加算したものを基本エアブリード開度とする。ステップ２３０９では、完爆／非完爆に対応した基本エアブリード開度を出力する。
【００５４】
図２４は、前記図７のＩＳＣ同期補正量の計算ブロックのフローチャートである。
まず、ステップ２４０１でエンジン回転数を読み込む。ステップ２４０２でＩＳＣ目標回転数を読み込む。ステップ２４０３でエンジン水温を読み込む。ステップ２４０４でＩＳＣ目標回転数補正量計算を行う。ステップ２４０５で、ＩＳＣ開度変化量補正量計算を行う。ステップ２４０６でＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算を行う。ステップ２４０７で前記目標回転数補正量、開度変化量補正量、及びフィードバック変化量補正量の加算を行い、ＩＳＣ目標回転数補正量として出力する。
【００５５】
図２５は、前記図８のＩＳＣ目標回転数補正量の計算ブロックのフローチャートである。
まず、ステップ２５０１でエンジン回転数を読み込む。ステップ２５０２でＩＳＣの目標回転数を読み込む。ステップ２５０３で前記エンジン回転数と目標回転数の偏差を計算する。ステップ２５０４、２５０５、２５０６、２５０７において、エンジン回転数及び目標回転数夫々の前記回転数偏差に対する加重平均ゲインを検索して、各々加重平均を行う。ステップ２５０８では、前記エンジン回転数の加重平均値と目標回転数の加重平均値との差分を計算する。ステップ２５０９、２５１０では、エンジン水温に対する差分のゲインをテーブル検索する。ステップ２５１１においては、前記加重平均値の差分と前記ゲインを乗算し、ＩＳＣ目標回転数補正量として出力する。
【００５６】
図２６は、前記図１１のＩＳＣ開度変化量補正量及びＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックのフローチャートである。なお、本図ではＩＳＣ開度変化量補正量の計算ブロックとＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックは同様なブロックのため、ＩＳＣ開度変化量補正量の計算ブロックの一例を示している。ステップ２６０１、２６０２、２６０３、２６０４、２６０５においてはエンジン水温に対する第１、第２のゲインをテーブル検索し、ＩＳＣ開度に対して前記ゲインを施した第１、第２の加重平均値を計算する。ステップ２６０６で前記第１、第２の加重平均値の偏差を計算する。ステップ２６０７、２６０８においてはエンジン回転数に対するゲインを検索し、ステップ２６０９で前記ゲインと前記加重平均値の偏差を乗じることにより、ＩＳＣ開度変化量補正量として出力する。
【００５７】
図２７は、前記図１２のＩＳＣ開度変化量補正量のフローチャートである。
まず、ステップ２７０１でエンジン回転数を読み込む。ステップ２７０２でＩＳＣ目標回転数を読み込む。ステップ２７０３で前記エンジン回転数と目標回転数の差分を計算する。ステップ２７０４で前記エンジン回転数と前記差分によりＩＳＣ基本開度のマップ検索を行う。ステップ２７０５でエンジン回転数とエンジン負荷によりＩＳＣ開度学習分をマップ検索を行う。ステップ２７０６、２７０７ではエンジン水温によるＩＳＣ開度水温補正分をテーブル検索する。ステップ２７０８では前記において計算されたＩＳＣ基本開度マップ値、ＩＳＣ開度学習分、及びＩＳＣ開度水温補正分を加算しＩＳＣ加算値とする。ステップ２７０９、２７１０、２７１１においては、エンジン水温に対する加重平均のゲインをテーブル検索し、ＩＳＣ開度に加重平均を行う。ステップ２７１２では、前記ＩＳＣ開度加重平均値に対する前記ＩＳＣ加算値の追従するＰＩＤ制御を行い、ＰＩＤ制御結果を変化量補正量として出力する。ステップ２７１３は、エンジンの定常判定であり、ここで定常と判定された場合は、ステップ２７１４においてＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の偏差をＩＳＣ開度学習分マップに反映する。
【００５８】
図２８は、前記図１３のＰＩＤ帰還の計算ブロックのフローチャートである。まず、ステップ２８０１でＩＳＣ開度を読み込む。ステップ２８０２でＩＳＣ加算値を読み込む。ステップ２８０３でエンジン回転数を読み込む。ステップ２８０４でエンジン負荷を読み込む。ステップ２８０５、２８０６、２８０７で補正分Ｐ分、補正分Ｉ分、及び補正分Ｄ分を計算する。ステップ２８０８で前記Ｐ分、Ｉ分、及びＤ分を加算し、ステップ２８０９で上下限リミッタを施してＩＳＣ開度変化量補正量として出力される。
【００５９】
図２９は、前記図１４のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＤ分を計算する制御のフローチャートである。
まず、ステップ２９０１でＩＳＣ開度を読み込む。ステップ２９０２でＩＳＣ加算値を読み込む。ステップ２９０３で前記ＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を計算する。ステップ２９０４でＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分と今回の差分の更なる差分を計算する。ステップ２９０５でエンジン回転数を読み込む。ステップ２９０６でエンジン負荷を読み込む。ステップ２９０７で前記エンジン回転数と前記エンジン負荷でＤ分ゲインをマップ検索する。ステップ２９０８で前記Ｄ分ゲインと前記更なる差分を乗算し、その値にステップ２９０９において上下限リミッタを施した後にステップ２９１０でＤ分として出力する。
【００６０】
図３０は、前記図１５のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＩ分を計算する制御のフローチャートである。
まず、ステップ３００１でＩＳＣ開度を読み込む。ステップ３００２でＩＳＣ加算値を読み込む。ステップ３００３で前記ＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を計算する。ステップ３００４で前記差分の積算を計算する。ステップ３００５でエンジン回転数を読み込む。ステップ３００６でエンジン負荷を読み込む。ステップ３００７で前記エンジン回転数と前記エンジン負荷でＩ分ゲインをマップ検索する。ステップ３００８で前記Ｉ分ゲインと前記差分の積算値を乗算し、その値にステップ３００９において上下限リミッタを施した後にステップ３０１０でＤ分として出力する。
【００６１】
図３１は、前記図１６のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＰ分を計算する制御のフローチャートである。
まず、ステップ３１０１でＩＳＣ開度を読み込む。ステップ３１０２でＩＳＣ加算値を読み込む。ステップ３１０３で前記ＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値の差分を計算する。ステップ３１０４でエンジン回転数を読み込む。ステップ３１０５でエンジン負荷を読み込む。ステップ３１０６で前記エンジン回転数と前記エンジン負荷でＰ分ゲインをマップ検索する。ステップ３１０７で前記Ｐ分ゲインと加算値の差分を乗算し、その値にステップ３１０８において上下限リミッタを施した後にステップ３１０９でＤ分として出力する。
【００６２】
以上詳細に説明したように、本実施形態のエンジンの燃料制御装置は、スロットル絞り弁２０２をバイパスして、吸気管２０４へ接続された流路の流路面積を制御し、エンジンのアイドル時の回転数を制御するアイドルスピードコントロールバルブ２０５、エンジンに供給される燃料ガスの圧力を調整するレギュレータ２０７の下流に設置され大気開放された通路の流路面積を制御するエアブリードバルブ２０８、エンジンのアイドリング時に目標とするエンジン回転数を設定する目標回転数設定手段と、前記目標とするエンジン回転数に保持するため、アイドルスピードコントロールバルブ２０５を制御する絞り弁開度制御手段と、アイドルスピードコントロールバルブ２０５開度を制御するための因子を設定する制御因子設定手段と、前記因子の状態変化を捕捉する捕捉手段と、前記捕捉された因子の状態変化に基づいてエアブリードバルブ２０８を制御する制御手段とを備え、エアブリードバルブ２０８を制御することにより、急激な目標回転数変化及び負荷変動によるＩＳＣ開度変化から起こるベンチュリ室圧変化に伴う空燃比変動を抑制することができる。
【００６３】
例えば、アイドル時の目標回転数が変化した場合、このことに応じてＩＳＣ開度が変化する。前記変化に応じてベンチュリ室圧が変化し、燃料混合ガスの流入量が変化する場合に対応して前記目標回転数変化量に応じて前もってエアブリードバルブ２０８を制御することにより、空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止することができる。また、エンジンに対するなんらかの外乱により、目標回転数から外れた場合、基本量の変化及びＩＳＣフィードバック量の変化に応じてエアブリードバルブ２０８を制御して空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止することができる。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
例えば、前記実施形態のエンジン制御装置２１４は、ＩＳＣ帰還制御手段１０３による目標回転数帰還制御及び開度補正値計算手段１０７による基本開度の補正に関し、排気空燃比に対してリニアな空燃比信号を出力する酸素濃度センサ２１２を用いているが、前記エンジン２０１の排気ガスが理論空燃比に対してリッチ側／リーン側の２つの信号を出力する酸素濃度センサ（図示省略）を用いてもよい。
【００６５】
また、前記実施形態においては、ＰＩＤ制御における比例的制御（Ｐ制御）、積分的制御（Ｉ制御）、及び微分的制御（Ｄ制御）の３つの制御手段で、空燃比偏差を各々演算して演算値を求め、その演算値を加算することで、前記空燃比補正係数を算出しているが、前記３つの制御手段のいずれかの１つ、あるいは、前記３つの制御手段の内の二つ（例えば、ＰＩ制御等）で演算値を求め、該演算値に基づき空燃比補正係数を算出するようにすることも可能である。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明に係るエンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法は、ベンチュリ式燃料供給装置において、アイドリング時に、空燃比の過リッチ化／過リーン化を防止して安定した空燃比を保持でき、安定したエンジン回転を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の制御ブロックを示す図。
【図２】本実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置が制御するエンジン回りの構成を示す図。
【図３】本実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の内部構成を示す図。
【図４】本実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のチョークバルブとスロットルバルブの間のベンチュリ室回りの構成を示す図。
【図５】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のエアブリード基本開度計算ブロック及び開度補正値計算ブロックを示す図。
【図６】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のエアブリード基本開度算出ブロックの詳細な構成を示す図。
【図７】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ同期補正量計算ブロックの詳細な構成を示す図。
【図８】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ目標回転数補正量の計算ブロックの詳細な構成を示す図。
【図９】本実施形態のエンジンの燃料制御装置の加重平均のゲイン検索のブロックの詳細な構成を示す図。
【図１０】本実施形態のエンジンの燃料制御装置の加重平均のゲイン検索のブロックの詳細な構成を示す図。
【図１１】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度変化量補正量及びＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックの詳細な構成を示す図。
【図１２】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度変化量補正量の計算ブロックの他の例を示す図。
【図１３】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ帰還の計算ブロックの内部ブロック構成を示す図。
【図１４】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ制御の補正値Ｄ分計算のブロックを示す図。
【図１５】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ制御の補正値Ｉ分計算のブロックを示す図。
【図１６】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ制御の補正値Ｐ分計算のブロックを示す図。
【図１７】本実施形態のエンジンの燃料制御装置が制御するエンジンの排気空燃比のタイミングチャートとエンジン回転数の挙動の一例を示す図。
【図１８】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のアイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動を示す図。
【図１９】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のアイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動の他の例を示す図。
【図２０】本実施形態のアイドリング時の空燃比制御方法が施されている場合の挙動の他の例を示す図。
【図２１】本実施形態のベンチュリ式燃料供給装置のアイドリング時の空燃比制御方法を備えた燃料制御装置の制御のフローチャート。
【図２２】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のエアブリード基本開度計算ブロック及び開度補正値計算ブロックの全体のフローチャート。
【図２３】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のエアブリード基本開度計算ブロックのフローチャート。
【図２４】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ同期補正量の計算ブロックのフローチャート。
【図２５】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ目標回転数補正量の計算ブロックのフローチャート。
【図２６】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度変化量補正量及びＩＳＣフィードバック変化量補正量の計算ブロックのフローチャート。
【図２７】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度変化量補正量のフローチャート。
【図２８】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＰＩＤ帰還の計算ブロックのフローチャート。
【図２９】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＤ分を計算する制御のフローチャート。
【図３０】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＩ分を計算する制御のフローチャート。
【図３１】本実施形態のエンジンの燃料制御装置のＩＳＣ開度とＩＳＣ加算値のＰＩＤ制御のＰ分を計算する制御のフローチャート。
【符号の説明】
１０２…エアブリードの基本開度計算手段
１０３…ＩＳＣの帰還制御手段
１０７…エアブリードの基本開度補正手段
１０８…エアブリード開度制御手段
１０９…ＩＳＣバルブ開度制御手段
２０１…エンジン
２０２…スロットル絞り弁（第１の絞り弁）
２０３…チョークバルブ
２０４…吸気管
２０５…アイドルスピードコントロールバルブ（第２の絞り弁）
２０６…吸気管圧力センサ
２０７…レギュレータ
２０８…エアブリードバルブ（混合比決定手段）
３０１…入出力インターフェイス（Ｉ／ＯＬＳＩ）
３０２…演算処理装置（ＭＰＵ）
３０３…ＥＰ−ＲＯＭ
３０４…ＲＡＭ
５０１…エアブリード基本開度計算手段
５０２…完爆判定ブロック
５０３…ＩＳＣ同期補正量計算手段
７０１…ＩＳＣ目標回転数補正量計算手段
７０２…ＩＳＣ開度変化量補正量計算手段
７０３…ＩＳＣフィードバック変化量補正量計算手段
１７０１…補正無の時のエンジン回転数挙動
１７０３…補正無の時のエアブリード開度挙動
１７０４…補正無の時の空燃比挙動
１８０１…補正有りの時のエンジン回転数挙動
１８０３…補正有りの時のエアブリード開度挙動
１８０４…補正有りの時の空燃比挙動
Claims (1)
- エンジンの吸気管に設定された第１の絞り弁と、
該第１の絞り弁の前後をバイパスするバイパス通路と、
該バイパス通路に設定されたＩＳＣバルブと、
エンジンに供給された気体燃料（燃料ガス）と空気との混合気の混合比を決定するエアブリードバルブと、
前記第１の絞り弁とその上流側のチョークバルブとの間に形成され、混合比が決定された前記混合気をエンジンに導入するベンチュリー室と、
を備えるエンジンのアイドリング時の燃料制御装置であって、
エンジンの前記アイドリング時に目標とする目標エンジン回転数を設定する目標回転数設定手段と、
前記目標エンジン回転数に保持するため、前記ＩＳＣバルブ開度を制御する絞り弁開度制御手段と、
エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水温で算出されるエアブリード基本開度に、前記エンジン回転数の加重平均値と前記目標エンジン回転数の加重平均値との差分にエンジン水温を加味して算出されるＩＳＣ同期補正量を加算した値に基づいて前記エアブリードバルブの開度を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001393338A JP4365553B2 (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | エンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法 |
| EP02028022A EP1323913A2 (en) | 2001-12-26 | 2002-12-13 | Engine fuel control device and idling air-fuel ratio control method |
| CNB021584699A CN100359148C (zh) | 2001-12-26 | 2002-12-26 | 发动机燃料控制器 |
| US10/328,045 US6725831B2 (en) | 2001-12-26 | 2002-12-26 | Engine fuel control device and idling air-fuel ratio control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001393338A JP4365553B2 (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | エンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003193891A JP2003193891A (ja) | 2003-07-09 |
| JP4365553B2 true JP4365553B2 (ja) | 2009-11-18 |
Family
ID=19188760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001393338A Expired - Fee Related JP4365553B2 (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | エンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6725831B2 (ja) |
| EP (1) | EP1323913A2 (ja) |
| JP (1) | JP4365553B2 (ja) |
| CN (1) | CN100359148C (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050080714A1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-14 | Cmarket, Inc. | Method and apparatus for combining items in an on-line charitable auction or fund raising event |
| US7117862B2 (en) * | 2004-05-06 | 2006-10-10 | Dresser, Inc. | Adaptive engine control |
| JP2006125243A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関制御装置 |
| DE102007045195B3 (de) * | 2007-09-21 | 2009-03-12 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur Regelung eines stationären Gasmotors |
| US8108128B2 (en) * | 2009-03-31 | 2012-01-31 | Dresser, Inc. | Controlling exhaust gas recirculation |
| JP5346838B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2013-11-20 | 本田技研工業株式会社 | 汎用型エンジンの空燃比制御装置 |
| CN109469561B (zh) | 2010-09-14 | 2021-02-12 | 康明斯公司 | 压缩机进气混合器系统和方法 |
| CN103946517B (zh) * | 2011-11-22 | 2016-08-31 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制系统 |
| JP6139311B2 (ja) * | 2013-07-17 | 2017-05-31 | 株式会社東芝 | 調節弁の制御方法及び制御装置、これらを使用した発電プラント |
| JP6296810B2 (ja) * | 2014-01-24 | 2018-03-20 | ヤンマー株式会社 | ガスエンジン |
| CN104329173B (zh) * | 2014-09-11 | 2016-05-25 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种燃气轮机燃料与空气混合比的控制方法及装置 |
| CN105258666B (zh) * | 2015-11-09 | 2018-06-29 | 长沙开元仪器股份有限公司 | 一种圆盘缩分器仓门开度确定方法及装置 |
| US11773790B2 (en) * | 2020-05-01 | 2023-10-03 | Mikuni Corporation | Throttle device |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2696431B2 (ja) * | 1990-12-17 | 1998-01-14 | 株式会社ユニシアジェックス | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
| JPH062582A (ja) * | 1992-04-15 | 1994-01-11 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| JP2982557B2 (ja) * | 1993-06-01 | 1999-11-22 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの吸入空気量制御装置 |
| JP3104512B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2000-10-30 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のスロットル制御装置 |
| JP3161212B2 (ja) * | 1994-03-24 | 2001-04-25 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US6009851A (en) * | 1995-05-16 | 2000-01-04 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Idle speed control apparatus for an internal combustion engine |
| JP3005455B2 (ja) * | 1995-06-14 | 2000-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の回転数制御装置 |
| JPH0921355A (ja) | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Isuzu Motors Ltd | ガスエンジンの空燃比制御装置 |
| JPH0953469A (ja) * | 1995-08-15 | 1997-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用スロットル弁の全閉検出装置 |
| JP2000018100A (ja) | 1998-06-30 | 2000-01-18 | Suzuki Motor Corp | 気体燃料エンジンの燃料供給装置 |
-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001393338A patent/JP4365553B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-12-13 EP EP02028022A patent/EP1323913A2/en not_active Withdrawn
- 2002-12-26 US US10/328,045 patent/US6725831B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-26 CN CNB021584699A patent/CN100359148C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003193891A (ja) | 2003-07-09 |
| CN100359148C (zh) | 2008-01-02 |
| US20030116127A1 (en) | 2003-06-26 |
| US6725831B2 (en) | 2004-04-27 |
| EP1323913A2 (en) | 2003-07-02 |
| CN1429979A (zh) | 2003-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0148267B1 (ko) | 내연기관의 제어장치 | |
| JP4365553B2 (ja) | エンジンの燃料制御装置及びアイドリング時の空燃比制御方法 | |
| JPS6356416B2 (ja) | ||
| JP3878522B2 (ja) | ベンチュリ式燃料供給装置を備えたエンジンの空燃比制御方法及びその方法を備えた燃料制御装置 | |
| JP4246431B2 (ja) | エンジンの燃料制御装置 | |
| JP2987240B2 (ja) | 内燃エンジンの空燃比制御方法 | |
| WO2011125601A1 (ja) | バイフューエルエンジンのアイドル回転速度制御装置 | |
| JP2701330B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH0551776B2 (ja) | ||
| US6609510B2 (en) | Device and method for controlling air-fuel ratio of internal combustion engine | |
| JP3883828B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3725713B2 (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JPH08312428A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPH0584379B2 (ja) | ||
| JPH0696996B2 (ja) | 車両用内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JPH07119520A (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JP2751322B2 (ja) | 内燃機関の燃料制御装置 | |
| JPH0243900B2 (ja) | Nainenkikannogakushuseigyosochi | |
| JP2809076B2 (ja) | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 | |
| JPS6196147A (ja) | エンジンのスロツトル弁制御装置 | |
| JPS58150034A (ja) | 内燃機関の空燃比学習制御方法 | |
| JP2001248480A (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JPS6189944A (ja) | エンジンのスロツトル弁制御装置 | |
| JPH04295138A (ja) | エンジンのスロットル弁制御装置 | |
| JPH09242616A (ja) | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050627 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051025 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060314 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060515 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060821 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061031 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061227 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070220 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20070323 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090721 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090821 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130828 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |