JPH01110874A - 車両用内燃機関の電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に車両停止状態における回転変動および
車速か低速でかつスロ７）ル弁が全閉又は全閉近傍にお
ける走行中の車両に発生する機関の回転数変動と、この
変動に伴う車両の前後振動（以下ではこの現象を微速ハ
ンチングと称す）を防止し、機関の安定な運転状態を実
現出来るようにした車両用内燃機関の電子制御装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

第１図は従来および後述するこの発明の内燃機関の電子
制御装置の構成を示す構成図であり、従来の内燃機関の
電子制御装置（たとえば特開昭６１−１４５３３２号公
報）の説明に際し、この第１図を援用して説明する。

この第１図において、■はエンジン、２はピストン、３
はシリンダ、４はシリンダヘッドであり、シリンダへン
ド４の各気筒の排気ボート５には排気マニホルド６が、
また、シリンダヘッド４の各気筒の吸気ボート７には吸
気マニホルド８が夫々連結されている。

又、吸気マニホルド８には、吸入空気の脈動を防止する
ためのサージタンク９が設けられ、サージタンク９には
吸入マニホルド８内の圧力、すなわち吸気管圧力Ｐｍを
検出する吸気圧センサ１゜が備えられている。

次に、１）はサージタンク９を介して各気筒に送られる
吸入空気量を制御するスロットルバルブ、１２はスロッ
トルバルブ１）を迂回するバイパス通路１２Ａを流れる
吸入空気量を制御するアイドルスピードコントロールパ
ルプ（ＩＳＣＶ）、１３は吸入空気温度を検出する吸気
温センサであり、スロットルバルブ１）には、スロット
ルバルブ１）の開度に応じた信号を出力するスロットル
バルブ開度センサと、エンジンｌのアイドリング時にオ
ン状態とされるアイドルスイッチとを備えたスロットル
ポジションセンサ１４が直結されている。

又、１５は排気マニホルド６に取り付けられ、排気中の
、ｆＩＩ素濃度を検出する酸素濃度センサ、１６はエン
ジン１の冷却水温を検出する水温センサ、エフはエンジ
ンＩの点火プラグ１８に所定タイミングでイグナイタエ
９から出力される高電圧を印加するディストリビュータ
、２０はディストリビュータ１７に取り付けられ、エン
ジン１の回転数Ｎｇに対応したパルス信号を発生する回
転数センサである。

一方、２１はエンジンの始動を行う図示しないスタータ
モータの作動状態を検出するスタータセンサ、２２はエ
アコンコンプレッサの作動状態全検出するエアコンスイ
ッチ、２３は車両の走行状態を検出するために従動輪に
備えられ、その回転数を検出する車速センサである。

上記吸気圧センサ１０、吸気温センサ１３、スロットル
ポジシランセンサ１４、酸素濃度センサ１５、水温セン
サ１６および回転数センサ２０の各種検出信号は制御回
路２５に出力され、制御回路２５にて上記各検出信号に
基づき、燃料噴射弁２６の燃料噴射量制御、点火プラグ
１８の点火時期制御など種々の制御処理が実行される。

次に従来例の動作について説明するが、後述するこの発
明に対応した点火時期制御の動作を説明する。動作は二
つの処理より成立し、以下では微速ハンチングの動作域
に入ったことを判定するルーチンと、この処理結果に基
づいて、点火時間を制御するルーチンについて説明する
。

まず、微速ハンチング状態の判定ルーチンはエンジン１
の所定回転数毎にまたは所定時間毎に制御回路２５内の
ＣＰＵ　（図示せず）にて実行される。

第６図はこの処理ルーチンを示すフローチャートであり
、この第６図において、ステップ３０１は燃料カット中
で制御を実行中であるか否かの判定を、ステップ３０２
はスロットルバルブが全閉か否かの判定を、ステップ３
０３はエンジン回転数Ｎｅが所定値（１０００（ｒｐｍ
）　）以下テアルか否かの判定を、ステップ３０４は車
両が低速走行中であるか否かの判定をそれぞれスロ７）
ルポジションセンサ１４、回転数センサ２０、車速セン
サ２３の出力から判定する。そして、燃料噴射が実行中
であり、スロットルバルブ全開で回転数Ｎ　ｅ　＜　１
０００　（ｒｐｍ　）かつ車両が２．５　ｋｍ　／　ｈ
から８　ｋｍ　／　ｈ以下の低速で走行中のとき、以上
の判定条件が成立してステップ３０５へ移行する。

このステップ３０５では、条件が成立したとして、フラ
グＸを「１」にセットする６反対に上記判定条件の内で
一つでも成立しなかった場合はステップ３０６へ移行し
、フラグＸは「０」にリセットされる。

上記判定ルーチンによって微速ハンチング状態を検出し
た後、フラグＸの設定結果に基づいて第７図に示す次の
処理を行う。

この第７図に示したルーチンはイグナイタ１９に制御出
力を出し、点火プラグ１８に発火を実行する以前に制御
回路２５によって実行されるものである。

まず、ステップ４０１が実行され、第１図に示した各種
センサの出力に基づき、通常の点火時期制御によってエ
ンジン１に最適と推定される点火時期θが演算、算出さ
れる。

続くステップ４０２でフラグＸの判定を行い、ｒｌＪで
ある場合はステップ４０３へ移行し、実際に実行する点
火時期の値θＲに所定の点火時期（この場合は１０°Ｂ
Ｔ［ｌＣ”）をストアする。

これにより、制御回路２５が所定のクランク角で実行す
る図示しない点火実行ルーチンにより、この内容θＲと
等しくなるようにイグナイタ１９へ出力する信号が制御
される。

一方フラグＸが「０」の場合はステップ４０４へ移行し
、前述のステップ４０１で算出された吸気管圧力Ｐｍと
エンジン回転数Ｎｅなどをパラメータとした点火時期θ
をそのままθＲにストアする。

このようにして、フラグＸがｒｌＪの場合は、エンジン
１の運転状態に関係なく点火時期１０゛ＢＴＤＣに固定
される。

以上の動作を繰り返すことによって、回転変動を抑え微
速ハンチングを防止する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電子燃料噴射装置は以上のように微速ハンチング
状態であると判定した後、点火時期を固定にするだけで
あるので、微速ハンチングによる回転変動の発生を抑制
するだけであり、−度路面変化などの外乱によって回転
変動幅約１）００ｒｐ、振動周波成約１．３　Ｈｚの微
速ハンチングが発生すると、回転の発振を制御すること
ができない問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、回転変動幅約１）００ｒｐ、振動周波成約１．３
　Ｈｚの微速ハンチングが発生しても、確実に回転変動
を制御し発振を止めることのできる内燃機関の電子制御
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る車両用内燃機関の電子制御装置は、目標
吸気管内圧力を設定し、この目標圧力からの圧力偏差を
算出し、圧力偏差に応じて点火時期を制御する手段を設
けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、内燃機関において、スロットル弁
が全閉又は全閉近傍における時、スロットル弁の下流に
流入する空気量は音速に規制されて一定量となるため、
吸気管内圧力は機関の回転数におおむね反比例し、回転
数が高いと吸気管内圧力は低く、回転数が低いと圧力は
高くなることに着目し、点火時期を制御する手段は機関
の吸気管内圧力が目標値より大きい時である圧力偏差が
正の場合には点火時期を進角し、目標値より小さい時で
ある圧力偏差が負の場合には遅角するように点火時期を
制御することにより、吸気管内圧力を目標圧力にフィー
ドバック制御し、機関の回転数変動を防止するように作
用する。

〔実施例〕

以下、この発明の内燃機関の電子制御装置の実施例につ
いて図面に基づき説明するが、この発明の構成は前述の
第１図のものと全く同一であるが、制御回路２５内の図
示していないマイクロプロセッサを中心とする演算部に
おける演算処理およびデータ設定の方法が従来装置とは
異なり、その演算手順は第２図および第３図のフローチ
ャートに示されている。

第２図は微速ハンチング状態の判定ルーチンを示してい
る。ステップ１０１から１０３までは従来例を示した第
６図フローチャートのステップ３０２から３０４までと
同様なので説明を省略する。

従来例では、ステップ３０１において燃料カット中以外
かどうかを判定しているが、この発明ではこの判定処理
を実行しない。

これは、燃料カットを１）０００ｒｐ以下で行うと、機
関がエンジンストップ（いわゆるエンスト）してしまう
ため、１０００ｒｐ＋ｍ以下での燃料カットはありえず
、ステップ１０２の機関回転数が１００Ｑｒｐ、以下で
ある条件のみで充分であるからである。

さらに、ステップ１０１でスロットル全閉か否かの判定
を行っているが、スロットルが全閉又は全閉近傍の時、
機関がアイドル回転数（約６５０ｒｐｍ）以上であれば
、吸気管内圧力が低いため、低吸気管内圧力の判定又は
吸気量を回転数で除した値（以下Ｑａ／Ｎｅと称す）を
用いて、低Ｑａ／Ｎｅ判定と置き換えても同様の判定を
行うことが出来る。

又、この発明においては、ステップ１０４において機関
回転数Ｎｅと車速Ｎｓとの比ｒ＝Ｎｅ／Ｎｓを求め、こ
の化工が所定値ｒｏを越えた場合はギヤがニュートラル
でないと判断してステップ１０５へ進む。

ステップ１０５において、従来例のステップ３０５と同
様にフラッグＸ＝１とし、ステップ１０１から１０４ま
ででＮｏと判定された場合はステップ１０６において、
フラッグｘ＝０として処理を終了する。

次に、第２図に示した微速ハンチング状態判定ルーチン
の処理結果に基づき、第３図に示した点火時期制御処理
を行う。ステップ２０１から２０２までは従来例の第７
図のステップ４０１．４０２と同様なので説明を略す。

ステップ２０２で微速ハンチング状態である、すなわち
、ｒＹｅｓＪと判定された場合、ステップ２０３に進み
、回転数Ｎｅと車速Ｎｓとの化工＝Ｎｅ／Ｎｓからギヤ
比Ｒを算出する。この算出の際、たとえば次のように判
定論理を用いる。

上、≧工〉土よならば１ｓｔギヤ、 ｒ２≧ｒ＞ｒ５　ならば２ｎｄギヤ、 ｒ、≧工２工、ならば３ｒｄギヤ、 Ｌだし、’Ｉ　＋　　ｒｚ　＋　　ｒｚ　＋　　ｒ４　
は機関のトランスミッション構造より決定される定数で
ある。

次に、ステップ２０４において、ステップ２０３で算出
したギヤ比Ｒおよびエアコンスイッチ２２のオン、オフ
状態に対応じて予め最適に定められたマツプにしたがっ
て目標吸気圧Ｐｔを設定する。

ステップ２０５において、吸気圧ｐＨと目標吸気圧ｐｔ
との偏差ΔＰ＝ｐｍ−ＰＴを算出する。そしてステップ
２０６において、たとえば第４図に示したような偏差Δ
Ｐと点火時期フィードバック値θ、との関係を用いて、
点火時期フィードバック値θ、を算出する。

ステップ２０７において、最終的に実行する点火時期θ
を、ステップ２０１で求めた基本点火時期θ、と点火時
期フィードバック値θＦ１との和として求める。

一方、ステップ２０２でフラグＸ＝Ｏ，すなわち微速ハ
ンチング状態でないと判定された場合は、ステップ２０
８で点火時期フィードバック値θ。

＝０としてステップ２０７に進み、点火時期制御ルーチ
ンの処理を終了する。

以上の動作が繰り返されて吸気圧は目標吸気圧になるよ
うにフィードバック制御されることとなり、この結果、
微速ハンチング発生による不快な回転変動をアクティブ
に制御することが出来る。

上記実施例では、点火時期フィードバック値θ、を算出
する際第４図に示すような関係を用いたが、第５図に示
すような関係を用いてもよい。

又、上記実施例では、目標吸気圧を予め定められたマツ
プにしたがって決定したが、種々の路面および負荷条件
を予め考慮する代りに、所定時間毎または所定クランク
角毎の間の吸気圧Ｐ、の平均値を算出し、この平均値を
目標吸気圧Ｐ、としても、より一層フレキシイプルな制
御が可能となる。

なお、上記実施例では、ギヤ比と無関係に点火時期フィ
ードバック値を一定の関係で求めたが、微速ハンチング
振動周波数やギヤ沈火とともに高くなることを考慮し、
点火時期フィードバック値の関係図を各ギヤ比ごとに設
定してもよい。

又、第２図におけるステップ１０４を廃し、しかも、ス
テップ１０３における車速≧８−／ｈ判定を廃する事に
より、ニュートラルギヤにて停車中、例えばθ２センサ
フィードバックによる空燃比変調による回転数変動を抑
制することが出来る。

さらに、この発明においては、機関の加速初期において
、スロットルバルブ１工を開いた時、音速で規制されて
いた空気量は、スロットルバルブ開度とエンジン回転数
とで定まる空気量に一気に増すため、吸気圧も上昇する
こととなり、点火時期を進め、機関の燃焼効率を促進し
、良好な加速性能をひきだすことが出来る。

なお、ステップ１０１において、スロットルバルブ全閉
近傍以下かの判定を行っているため、吸気圧が回転数の
みでは定まらない領域で通常の真空進角特性と相反する
ことな（成立し良効な運転フィーリングを得る。

上記説明においては、燃料噴射システムとして、スピー
ドデンシティ方式の燃料噴射装置を具体例としたが、エ
アーフローセンサを用いた燃料噴射装置においても吸気
管内圧力の代わりにＱ　ａ　／　Ｎ　ｅを用いることに
より適用出来るのは明らかである。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、機関の状態を機関回転
数、車速、吸気圧又は吸気量を回転で除した値および回
転数と車速から算出したギヤ位置により判定し、車両の
状態に応じて設定または算出した目標吸気圧に対する吸
気圧偏差に応じて点火時期をフィードバック制御するよ
うに構成したので、回転数ハンチングの発生を防止し、
仮に回転変動が生じてもすみやかに抑制することが出来
、常゛に良好な運転フィーリングを得ることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明および従来の内燃機関の電子制御装置
の構成を示す構成図、第２図および第３図はこの発明の
内燃機関の電子制御装置の動作を表わすフローチャート
、第４図および第５図はこの発明の内燃機関の電子制御
装置における点火時期フィードバックゲインの特性図、
第６図および第７図は従来の内燃機関の電子制御装置の
動作を表わしたフローチャートである。 ｌ・・・エンジン、１０・・・吸気圧センサ、１）・・
・スロットルバルブ、１３・・・吸気温センサ、１４・
・・スロットルポジションセンサ、１５・・・酸素濃度
センサ、１６・・・水温センサ、１９・・・イグナイタ
、２０・・・回転数センサ、２２・・・エアコンスイッ
チ、２３・・・車速センサ、２５・・・制御回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両用の内燃機関の運転状態を検出する運転状態
   検出手段の検出結果に応じて、前記内燃機関の点火時期
   を制御することによりこの内燃機関の出力を制御する車
   両用内燃機関の電子制御装置において、上記内燃機関の
   回転数を検出する回転検出手段、上記内燃機関の吸気管
   内圧力又は吸気量を検出する手段、上記吸気管内圧力又
   は吸気量を回転数で除した値の少くとも一つと目標値と
   の偏差に応じて上記内燃機関の点火時期をフィードバッ
   ク制御する制御手段を備えたことを特徴とする車両用内
   燃機関の電子制御装置。
2. （２）制御手段は所定時間毎又は所定の内燃機関クラン
   ク角毎に前記吸気管内圧力又は吸気量を回転数で除した
   値のいずれかの平均値を算出し、この平均値を上記目標
   値とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   車両用内燃機関の電子制御装置。
3. （３）制御手段は車速検出手段の出力値又は車速検出手
   段と上記回転数検出手段の出力との比により算定したギ
   ヤ位置の算定値のいずれかの値に応じて点火時期フィー
   ドバック制御ゲインを変更することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の車両用内燃機関の電
   子制御装置。
4. （４）制御手段は機関の回転数、車速、前記吸気管内圧
   力又は吸気量を回転で除した値か、この値を所定時間毎
   又は所定の内燃機関クランク角毎に算出した平均値の少
   くともいずれか一つの値に応じて点火時期フィードバッ
   ク制御を停止することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第２項または第３項記載の車両用内燃機関の電子制
   御装置。
5. （５）制御手段はスロットル開度検出手段の出力値に応
   じて点火時期フィードバック制御を停止することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の
   車両用内燃機関の電子制御装置。