JPH0233450A - エンジンの制御装置 - 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） 本発明はエンジンの制御装置に関し、具体的には排気量
の異なる複数のエンジンに対応することのできる制御装
置に関する。

（従来の技術） 近年、排気性能や燃費性能の向上を図るために、例えば
マイクロコンピュータ等を利用した制御手段により予め
設定された制御パラメータに従ってエンジンをシビアに
制御することがある。

例えば特開昭６２−２０３９６４号公報によれば、エン
ジンの動作パラメータを間数として制御データ値を発生
するデータ発生器を備えたものについて、そのデータ発
生器に関連して補正係数を発生する補正係数発生器を設
け、これらによって得られた制御パラメータに基づきエ
ンジンの種々の運転領域において最適の燃料供給量を設
定するようにした構成が開示されている。

このような場合、例えば排気量が１，５１のエンジンに
ついては１．５１エンジン用に制御パラメータが設定さ
れたコントロールユニットを、また排気量が１．３１の
エンジンについては１．３１エンジン用に制御パラメー
タが設定されたコントロールユニットをというように、
エンジンの排気量が異なる毎にそれぞれ専用のコントロ
ールユニットが用いられるのが通例である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、メーカーでのエンジンの量産段階においては
、排気量の異なる複数機種のエンジンを同一の製造ライ
ンで組み立てる場合がある。

その場合に、従来のように排気量毎に専用のコントロー
ルユニットを用いていたのでは、エンジンへのコントロ
ールユニットの組付時に、数種類のコントロールユニッ
トのうちから排気量に適合したものを選別する必要があ
るため組付工数が増加するばかりでなく、例えば排気量
が１．３１のエンジンに対して、誤って１．６ｊ用のコ
ントロールユニットを組み付けてしまうといった誤組付
が生じることさえある。

本発明は排気量の異なる複数機種のエンジンを同一の製
造ラインを利用して組み立てる際に生じる上記の問題を
解消し得るエンジンの制御装置を実現することを課題と
する。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、第１図に示すように、エンジンＡ
における所定の制御要素を予め設定された制御パラメー
タに従って制御する制御手段Ｂを備えた構成において、
異なる排気量に対応する複数の制御パラメータを記憶し
た制御パラメータ記憶手段Ｃと、エンジンＡの作動時に
排気量と相関関係を有する状態量を同一条件下で検出す
る状態量検出手段りと、その検出手段りによって検出さ
れた状態量に基づいて排気量を判定する排気量判定手段
Ｅと、その判定結果を受けて上記制御パラメータ記憶手
段Ｃに記憶された制御パラメータの何れかを選択するパ
ラメータ選択手段Ｆとを備えていることを特徴とする。

（作　　　用） 上記の構成によれば、組立完了後のエンジンＡを同一条
件下で作動させている間に、そのエンジンＡの排気量と
所定の相関関係を有する状態量が状態量検出手段りによ
って検出されるから、排気量判定手段Ｅが上記検出手段
りによって検出された状態量の差異に基づいて排気量を
判定する。そして、その判定結果を受けたパラメータ選
択手段Ｆが、制御パラメータ記憶手段Ｃに記憶された複
数の制御パラメータの何れかを選択し、その制御パラメ
ータに従って制御手段ＢがエンジンＡを制御することに
なるから、排気量の異なる複数のエンジンＡに対して同
一仕様の制御装置を用いることが可能となる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。なお、本実施
例は排気ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素濃度セン
サ（以下、０２センサという）からの信号に基づいて気
化器をフィードバック制御するようにした所謂フィード
バック気化器を備えた排気量が異なる３１１類のエンジ
ン、つまり１．３ＩＩエンジン、１．５ｇエンジン及び
１．６ｇエンジンに本発明を適用したものである。

先ず、第２図により本実施例が適用されるエンジン制御
システムの構成について説明する。

すなわち、エンジン１には吸・排気弁２，３を介して燃
焼室４へそれぞれ通じる吸・排気通路５．６が備えられ
ており、この実施例に係るフィードバック気化器７が吸
気通路５に隣接配置されている。

このフィードバック気化器７は、吸気通路５に設けられ
たベンチュリ一部８に臨んで開口するノズル９と、フロ
ート室１０に貯溜された燃料を上記ノズル９へ導くメイ
ン通路１１と、このメイン通路１１の途中に一端が開口
して他端が上記フロート室１０へ連通する補正通路１２
と、コントロールユニット１３からの制御信号に従って
上記補正通路１２を開閉するデユーティソレノイド弁１
４とを有する。つまり、デユーティソレノイド弁１４は
、周囲を環状に取り囲む電磁コイル１５の軸方向に沿っ
て往復動可能なプランジャー１６を備えており、このプ
ランジャー１６が上記電磁コイル１５への通電状態に応
じて変化する磁力を受けて進退動作し、上記補正通路１
２に設けられた弁座１２ａに密着して補正通路１２への
燃料の流入を遮断したり、或いは弁座１２ａから離反し
て補正通路１２への燃料の流入を許容するようになって
いる。

また、上記ベンチュリ一部８の下流にはスロットルバル
ブ１７が配置され、このスロットルバルブ１７の全閉状
態を検出するアイドルスイッチ１８からの検出信号が上
記コントロールユニット１３へ入力されるようになって
いる。

一方、排気通路６には燃焼後の排気ガスを浄化するため
の三元触媒式の排気ガス浄化器１つが設置されるととも
に、その上流部に０２センナ２０が設置されて、このｏ
２センサ２０によって検出された検出信号もコントロー
ルユニット１３へ入力されるようになっている。

このコントロールユニット１３は、各種の演算や制御を
実行するＣＰＵ２１と、プログラム等が予め記憶された
ＲＯＭ２２と、演算結果を一時的に記憶するＲＡＭ２３
と、時間計測に用いるタイマ２４と、入・出力用の入出
力インターフェース２５とを有し、この入出力インター
フェース２５ヘエンジン回転数センサ２６、アイドルス
イッチ１８及び０２センサ２０等からの信号が入力され
ることになる。なお、本実施例では上記のＲＯＭ２２に
、１．３！！、１．５（及び１．６１の各排気量に適し
た制御パラメータがそれぞれ記憶されている。

ここで、上記フィードバック気化器７の基本的な制御に
ついて説明すると、コントロールユニット１３のＣＰ　
ｔＪ　２１はＲＯＭ２２に記憶された成る制御パラメー
タを選択してＲＡＭ２３へ一時的に記憶保持し、この制
御パラメータを用いて空燃比のフィードバック制御を行
うのであるが、その場合に次のような制御が行われるこ
とになる。

つまり、コントロールユニット１３のＣＰＵ２１は、０
２センサ２０の出力から現実の空燃比が所定の目標空燃
比（例えば、空気／燃料＝１４゜７）よりもリッチであ
ると判断すると、例えば上記デユーティソレノイド弁１
４のデユーティ値を減少させる方向への制御信号を電磁
コイル１５へ出力する一方、同じ＜０２センサ２０の出
力から現実の空燃比が目標空燃比よりもリーンであると
判断すると、今度はデユーティ値を増加させる方向への
制御信号を電磁コイル１５へ出力して、上記フロート室
１０から補正通路１２への燃料の導入量を調節すること
によりノズル９への全燃料供給量を補正するようになっ
ている。この場合において、エンジン１の排気量と選択
された制御パラメータとがマツチングしていると、例え
ばアイドル運転時におけるデユーティソレノイド弁１４
のデユーティ率は、はぼ５０％のところで安定すること
になる。つまり、デユーティ値センターの値が大小いず
れの側にも偏ることがない。そして、実際のエンジン１
の排気量よりも大排気量用の制御パラメータが選択され
ている場合には、少ない吸入空気量で空燃比が目標空燃
比に維持されることから、デユーティソレノイド弁１４
のデユーティ率が５０％以下のところで空燃比が目標空
燃比に収束することになって、その分デユーティ値セン
ターの値が小さくなる。一方、逆にエンジン１の排気量
よりも小排気量用の制御パラメータが選択されている場
合には、空燃比を目標空燃比に維持するなめに多量の吸
入空気量を必要とすることから、デユーティソレノイド
弁１４をデユーティ率が５０％以上の条件下で稼働させ
なければ空燃比が目標空燃比に収束せず、必然的にデユ
ーティ値センターの値も大きくなる。要するに、デユー
ティ値センターの値がエンジン１の排気量に対して成る
種の相関関係を有することになる。

そこで、この実施例では上記したようなフィードバック
気化器７におけるデユーティソレノイド弁１４のデユー
ティ値センターと排気量との相関関係を利用して、エン
ジン１の排気量の判定を行うとともに、その判定結果を
用いてエンジン１の排気量に対応する制御パラメータを
選択するようにしている。

以下、第３図に示したフローチャートに従って本実施例
の作用を更に具体的に説明する。

すなわち、組立完了後にエンジン１のアイドルチエツク
を行う時点において、コントロールユニット１３のＣＰ
Ｕ２１は暖気運転後に排気量決定プログラムを立ち上げ
、先ずステップＳ１で仮に１．５！；Ｉエンジン仕様の
制御パラメータをＲＯＭ２２から読み出してＲＡＭ２３
へ一時的に記憶し、この制御パラメータに基づいて空燃
比のフィードバック制御を行いながらエンジン１をアイ
ドル運転させる。次いで、ＣＰＵ２１はステップＳ２で
デユーティソレノイド弁１４のデユーティ値センターが
偏っているかいないかの判断を行い、偏っていないと判
断するとステップＳ３でエンジン１の排気量が１，５１
であると判定した後、ステップＳ４で排気量に適合した
制御パラメータ、この場合には１．５１エンジン仕様の
制御パラメータを正式に選択して終了する。

また、ＣＰＵ２１は上記ステップＳ２でデユーティ値セ
ンターが偏っていないと判断すると、次いでステップＳ
５を実行してデユーティ値センターの値が小さいか否か
の判断を行い、デユーティ値センターの値が小さいと判
断すると、ステップＳ６でエンジン１の排気量を１，５
ｊよりも小排気量の１，３ＩＩであると判定した後、ス
テップＳ４で１．３１エンジン仕様の制御パラメータを
選択して終了する。

そして、ＣＰＵ２１は上記のステップＳ５においてデユ
ーティ値センターの値が小さくない、つまり大きいと判
断すると、ステップＳ７でエンジン１の排気量を１．５
ρよりも大排気量の１，６１であると判定した後、ステ
ップＳ４で１．６！；Ｉエンジン仕様の制御パラメータ
を選択して終了する。

したがって、以上の処理動作が終了した時点においては
、例えば排気量が１．３ρのエンジン１については上記
ＲＯＭ２２に記憶された１、３ｊエンジン仕様の制御パ
ラメータにより空燃比のフィードバック制御が行われる
等、個々のエンジン１の排気量に各々適合した制御パラ
メータに基づいた制御が行われていることになる。

第４図は本発明の第２の実施例を示している。

この第２実施例においてはアイドル運転時にフィードバ
ック気化器７のデユーティ値を所定時間の間一定に設定
することにより、空燃比のフィードバック制御を一時的
に停止し、その間におけるエンジン回転数の変化に基づ
いて排気量に適合した制御パラメータを選択するように
している。つまり、フィードバック気化器７ではデユー
ティソレノイド弁１４のデユーティ値が一定に保持され
ているため燃料供給量の補正が行われず、時間が経過す
るに従って空燃比が変化して、これにより例えば排気量
が小さいときにはエンジン回転数が高く、また排気量が
大きいときにはエンジン回転数が低くなる。そして、こ
の差が時間経過と共に次第に拡大することになる。要す
るに、上記条件下ではエンジン１の排気量とエンジン回
転数とが互いに相関することになるのである。

次に、第２実施例の作用を第４図のフローチャートを参
照して更に具体的に説明する。

すなわち、排気量決定プログラムが立ち上げられると、
ＣＰＵ２１は先ずステップＰ、でタイマ２４を１．＝０
に設定した後、ステップＰ２でデユーティソレノイド弁
１４のデユーティ値を一定値にセットし、セット後にス
テップＰ３で所定時間Ｔ１が経過したか否かの判断を行
う。所定時間Ｔ１が経過していないときには、ＣＰＵ２
１はステップＰ４でｔ１＋１をｔｌに置換処理した後ス
テップＰ２ヘリターンする。そして、上記ステップＰ２
からステップＰ４迄の処理動作の結果、ステップＰ３で
ｔ、＝’ｒ、であるとの判断結果が得られた場合には、
ＣＰＵ２１は先ずステップＰ５を実行してエンジン回転
数Ｎが、排気量が１．５ｇの場合におけるアイドル回転
数の上限値ＮＩ５ＭＡＸよりも大きいか否かの判断を行
う。そして、Ｎ≧Ｎ□５ＭＡＸであるとの判断結果を得
た場合には、ＣＰＵ２１はステップＰ６で排気量が１゜
３１であると判定するとともに、ステップＰ７で１．３
！Ｉエンジン仕様の制御パラメータを選択した後、ステ
ップＰ８で所定のフィードバック制御を開始して終了す
る。

また、ＣＰＵ２１は上記ステップＰ５でＮ≧Ｎ１５ＭＡ
Ｘではないとの判断結果を得た場合には、ステップＰ９
を実行して、エンジン回転数Ｎが排気量が１．５ｊの場
合におけるアイドル回転数の下限値Ｎ１５ｍＩｎよりも
小さいか否かの判断を行う。

そして、Ｎ≦Ｎ１５１゜であるとの判断結果を得な場合
には、ＣＰＵ２１はステップＰＩＯで排気量が１．６ｊ
であると判定するとともに、ステップＰ７で今度は１．
６ρエンジン仕様の制御パラメータを選択した後、同じ
くステップＰ８でフィードバック制御を開始して終了す
る。

そして、ＣＰＵ２１は上記ステップＰ９でＮ≦Ｎ１５ｍ
１ｆｉではないとの判断結果を得た場合、言い換えれば
エンジン回転数Ｎが上限値Ｎ１５ＭＡＸと下限値Ｎ１５
ｍ１゜どの間にあると判断した場合には、ステップｐＨ
で排気量が１．５１であると判定するとともに、ステッ
プＰ７で１．５ρエンジン仕様の制御パラメータを選択
した後、ステップＰ８でフィードバック制御を開始して
終了する。

なお、フィードバック気化器７のフィードバック制御を
行わないでエンジン１を成る程度の時間アイドル運転さ
せた場合には、小排気量のものではでは吸気負圧が低く
、また大排気量のものでは吸気負圧が高くなることから
、このような吸気負圧と排気量との相関関係を利用して
エンジン１の排気量を決定してもよい。

次に、第５図は本発明の第３の実施例を示している。す
なわち、この第３実施例では、第２図に示すように、排
気ガス浄化器１９に温度センサ２７をセットし、この温
度センサ２７によって触媒温度θを検出してコントロー
ルユニット１３へ入力するようになっている。つまり、
−ｍに排気ガス浄化器１９に使用されている触媒が活性
化するなめには成る程度の熱を加える必要がある。した
がって、エンジン１の排気量が大きいほど多量の排気ガ
スが排出されるため、触媒が短時間で活性化されること
になって、その活性化時間を測定することにより排気量
の判定を行うことが可能となるのである。

次に、第３実施例の作用を第５図のフローチャートを参
照して具体的に説明する。

すなわち、プログラムが立ち上げられると、ＣＰＵ２１
は先ずステップＱ工でタイマ２４をｔ２＝０に設定した
後、ステップＱ２で触媒温度θが基準温度θ（例えば３
００°Ｃ）に達したか否かの判断を行い、まだ達してい
ないと判断するとステップＱ３でｔ２＋１をｔ２に置換
処理した後ステップＱ２ヘリターンして、これらステッ
プＱ２及びステップＱ３の処理動作をθ＝θと判断する
まで繰り返して実行する。

そして、ＣＰＵ２１はステップＱ２において触媒温度θ
が基準温度θに達したと判断すると、先ずステップＱ４
を実行して計測時間ｔ２が、排気量が１．５ρの場合に
おける触媒の基準活性化時間Ｔ２に誤差幅／Ｔを加えた
値よりも大きいか否かの判断を行う。そして、ｔ２≧Ｔ
２＋ΔＴであるとの判断結果を得た場合には、ＣＰＵ２
１はステップＱ５で排気量が１．３ノであると判定する
とともに、ステップＱ６で１，３βエンジン仕様の制御
パラメータを選択して終了する。

また、ＣＰＵ２１は上記ステップＱ４でｔ２≧Ｔ２＋Δ
Ｔではないとの判断結果を得た場合には、ステップＱ７
を実行して、計測時間ｔ２が上記基準活性化時間Ｔ２よ
りも小さいか否かの判断を行う、そして、ＣＰＵ２１は
ｔ２≦Ｔ２であるとの判断結果を得た場合には、ステッ
プＱ８で排気量が１．６１であると判定するとともに、
ステップＱ６で今度は１，６１エンジン仕様の制御パラ
メータを選択して終了する。

そして、ＣＰＵ２１は上記ステップＱ７でｔ２≦Ｔ２で
はないとの判断結果を得た場合には、ステラ７　Ｑ　９
で排気量が１．５１であると判定するとともに、ステッ
プＱ６で１．５ρエンジン仕様の制御パラメータを選択
して終了する。

なお、以上の各実施例ではフィードバック気化器７を備
えたエンジン１に本発明を適用した場合について説明し
たが、電子的に制御される燃料噴射システムを備えたも
のについても本発明を適用することが可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、組立完了後のエンジンを
同一条件下で作動させている間に、エンジンの排気量と
相関関係を有する状態量に基づいて排気量が判定される
とともに、その判定結果に基づいて排気量に適合した制
御パラメータが予め記憶された複数の制御パラメータの
うちから選択されることになるから、排気量の異なる複
数のエンジンに対して同一仕様のコントロールユニット
を用いることが可能となり、排気量の異なる複数機種の
エンジンの組立作業を同一の製造ラインで行う場合にお
いても、ラインを搬送されてくる半完成のエンジンの全
てに一種類のコントロールユニットを組み付けるだけで
よいから、量産工数が低減されるばかりでなく、コント
ロールユニットの誤組付を完全に防止できるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロック図である。第２図〜第５
図は本発明の実施例を示すもので、第２図は実施例にお
けるエンジンの制御システム図、第３図は実施例におい
てエンジン完成後におけるアイドルチエツクの際にコン
トロールユニットのＣＰＵが実行する排気量決定プログ
ラムを示すフローチャート図、第４図は本発明の第２実
施例において、同じくコントロールユニットのＣＰＵが
実行する排気量決定プログラムを示すフローチャート図
、第５図は本発明の第３実施例において、同じくコント
ロールユニットのＣＰＵが実行する排気量決定プログラ
ムを示すフローチャート図である。 １・・・エンジン、７・・・制御要素（フィードバック
気化器）、２１・・・制御手段、状態量検出手段、排気
量判定手段、パラメータ選択手段（ＣＰＵ）、２２・・
・制御パラメータ記憶手段（ＲＯＭ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）エンジンにおける所定の制御要素を予め設定さ
   れた制御パラメータに従つて制御する制御手段を備えた
   エンジンの制御装置であって、異なる排気量に対応する
   複数の制御パラメータを記憶した制御パラメータ記憶手
   段と、エンジンの作動時に排気量と相関関係を有する状
   態量を同一条件下で検出する状態量検出手段と、その検
   出手段によって検出された状態量に基づいて排気量を判
   定する排気量判定手段と、その判定結果を受けて上記制
   御パラメータ記憶手段に記憶された制御パラメータの何
   れかを選択するパラメータ選択手段とが備えられている
   ことを特徴とするエンジンの制御装置。