JPH0233451A - 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、例えば吸入空気量によるエンジンのアイドル
回転数制御のように、燃費２回転変動等、制御量に対し
互いに異なる特性を示す複数のパラメータに基づいたセ
ツティングが要求されるエンジンの制御装置に関する。

（従来技術） 吸入空気量、燃料噴射量あるいは点火時期の制御ニヨっ
てエンジンの燃焼状態を制御するエンジンの制御装置に
おいては、通常、制御量に対し互いに異なる特性を示す
複数のパラメータに基づいて目標制御特性をセツティン
グする必要がある。

例えば、特開昭５６−４４４３１号公報にはスロットル
弁をバイパスして吸入する空気量の調整によってエンジ
ンのアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御装置
（略してＩＳＯ）が記載されているが、このＩＳＯにお
いては、そのバイパス空気量を調整するＩＳＯパルプの
制御ｆｆ１（デユーティ−値）に対し、例えば燃責と回
転変動の二つのパラメータは全く逆の特性を示す。つま
り、デューティー値が大きくなって空気量が増大すると
、回転変動特性は良くなるが燃費が悪くなり、逆にデユ
ーティ−値が小さくなれば、燃費は良くなるが回転変動
が大きくなる。

ＩＳＯにおいては、従来は、主として回転変動を抑える
ことに着目した制御を行うのが普通であった。すなわち
、種々の運転状態に応じて主としてアイドル安定性を得
るための目標回転数を設定し、アイドル時のエンジン回
転数が常にこの目標回転数となるように吸入空気量をフ
ィードバック制御している。しかしながら、このような
主として回転変動に着目した制御では燃費特性や車体振
動といった他の要求性能に対しては十分に対応すること
ができない。また、回転変動に加えて燃費等能のパラメ
ータをも加味した制御を行おうとすれば、運転状態に応
じそれぞれのパラメータ特性に対して目標回転数のセツ
ティングを変えて行かなくてはならないということで、
制御が複雑になってしまう。しかも、このように目標回
転数を設定して、その目標回転数になるようフィードバ
ック制御する方式では、エンジンおよびそれを搭載する
車両に製造上のばらつきがあり、また、経時変化もあっ
て、常に最適のアイドル回転数が得られるとは限らない
ため、アイドル安定性や燃費といったアイドル性能を確
実に向上させることができないという問題がある。

（発明の目的） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、煩
雑なセツティングを必要としないで簡単にエンジンの複
数の要求性能を満たすことができ、しかも、製造上のば
らつきや経時変化に影響されずに常に最適な制御特性を
得ることのできるエンジンの制御装置を提供することを
目的としている。

（発明の構成） 本発明は、互いに異なる特性を示す複数の性能特性のそ
れぞれを直接評価関数として評価することによって、そ
れらを総合した一つのエンジン性能評価値特性を設定し
、この評価値特性の最適値を目標にエンジンの制御量を
設定するようにすることで上記目的の達成を実現したも
のであって、その構成は第１図に示すとおりである。す
なわち、本発明に係るエンジンの制御装置は、エンジン
の燃焼状態を制御する燃焼状態制御手段と、エンジンの
燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、前記燃焼状態
制御手段の制御量に対し互いに異なる特性を示す複数の
エンジン性能評価パラメータ特性に基づいて一つのエン
ジン性能評価値特性を設定するエンジン性能評価値特性
設定手段と、前記燃焼状態検出手段の出力に基づいて実
際のエンジン性能評価値を演算するエンジン性能評価値
演算手段と、該エンジン性能評価値演算手段によって演
算された実際の評価値の前記エンジン性能評価値特性に
おける最適値に対する偏差に基づいて前記燃焼状態制御
手段の制御量を設定する制御量設定手段を備えたことを
特徴としている。

（作用） エンジンの回転変動、燃費等の性能特性のそれぞれの評
価関数である複数のエンジン性能評価パラメータ特性に
基づいて、それらを総合した一つのエンジン性能評価値
特性が設定され、また、エンジン回転数、吸入空気量等
の検出値に基づいて実際のエンジン性能評価値が演算さ
れる。そして、この演算された評価値が予め設定された
前記エンジン性能評価値特性における最適値と比較され
て、その偏差に基づいて制御量が設定され、それによっ
て燃焼状態制御手段の制御が行われる。

（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例の全体システム図である。

この実施例において、エンジンｌの吸気通路２には燃料
噴射用のインジェクタ３が設けられている。また、吸気
通路２の上流側はサージタンク部４を経て図示しないエ
アクリーナに接続されている。そして、サージタンク部
４上流にはスロットル弁５が設けられ、その上流には吸
入空気量を検出する熱線式のエアフローメータ６が設け
られている。吸気通路２にはまた、スロットル弁５をバ
イパスするバイパス通路７が形成され、該バイパス通路
７にはアイドルスピードコントロールバルブ（略してＩ
ＳＯバルブ）８が設けられている。

エンジンｌの燃焼室９には点火プラグＩＯが設けられ、
該点火プラグ１０は配Ｎ器ＩＩを介して点火コイル１２
に接続されている。インジェクタ３ＩＳＣバルブ８およ
びエンジンの点火コイルＩ２はエンジンコントロールユ
ニット１３によって制御される。

エンジンコントロールユニット１３には、配電器１１に
付設された回転センナからのエンジン回転数信号と、エ
アフローメータ６からの吸入空気量信号、スロットル弁
５に付設されたスロットルセンサからのスロットル開度
信号等が入力される。

この実施例においてアイドル制御はつぎのように行われ
る。

スロットル弁全開のアイドル状態が検出されると、ＩＳ
Ｏバルブ２１にデユーティ−制御信号が出力され、所要
のアイドル性能を得るための吸入空気量の制御が行われ
る。そして、このＩＳＯバルブの制御ｉ（デユーティ−
）は第３図に示す評価値特性に基づいて設定される。第
３図は、横軸に［ＳＣバルブ制御信号のデユーティ−値
（ＩｓＣデユーティ−）を、そして縦軸にエンジン性能
評価値をとったものであって、Ａは、吸入空気量（Ｑ、
）の関数として表した燃費性能の評価パラメータ特性を
、また、Ｂは、回転変動（ΔＮ、）の関数として表した
評価パラメータ特性を示している。これら評価パラメー
タ特性は、Ｑ６．ΔＮ、の値にそれぞれの任意評価係数
としての定数に１゜Ｋ、を掛けたものである。燃費性能
はデユーティ−値が大であるほど悪くなる。一方、回転
変動の方はデユーティ−値が大であるほど良くなる。そ
こで、これらを両立させるために、二つの評価パラメー
タ特性からつぎの関数で表されるエンジン性能評価値特
性を設定している。

Ｆ（ΔＮ、、Ｑ、）　＝に、・ΔＮ、＋Ｋｔ・Ｑ６第３
図のＣはこの評価値特性を示すものである。

そして、この第３図の評価値特性Ｃの極小点を目指して
ＩＳＯ制御量（デユーティ−）の補正が行われる。すな
わち、吸入空気量Ｑ、の検出値とエンジン回転数の検出
値Ｎ、から演算した評価値が減少方向にあればＩＳＯ制
御量を空気量増量側（デユーティ−大）に補正し、評価
値が増加方向にあれば制御量を空気量減少側（デユーテ
ィ−小）に補正する。そうすることにより、燃費と回転
変動の二つの要求性能を共に満たすようにしている。

第４図はこの実施例の上記ＩＳＯ制御を実行するフロー
チャートである。

スタートすると、まず、吸入空気量Ｑ６を読み込み、つ
いで、エンジン回転数Ｎ、を読み込む。

つぎに、アイドルかどうかを判定する。そして、アイド
ルであれば、ＩＳＯによるフィードバック制御を行うと
いうことで、まず前回の回転数Ｎ。

と今回の回転数Ｎ。の差をとって回転変動中ΔＮゆを算
出し、ΔＮ、とＱ６を基に、それぞれの定数倍の和の形
で評価値Ｆを算出する。

つぎに、今回算出した評価値Ｆが前回の評価値Ｆ、より
大きいかどうかを見る。そして、Ｆ＞Ｆ。

であれば、ついで、現在フィードバック補正量がプラス
側に制御されているかマイナス側に制御されているかを
積分値Ｉによって判定する。そして、■〉０即ちプラス
側ということであれば、積分値Ｉを負の定数ＣＩＭとし
てマイナス側に制御する。

また、Ｉ＞０でなければ、積分値■を正の定数ＣＩＰと
してプラス側に制御する。

また、Ｆ＞Ｆｏでないときは、現在の制御量が最適値と
いうことで、そのままっぎのフィードバックのステップ
に進む。

つぎに、フィードバック制御量の算出ということで、積
分値■を加えて新たなフィードバック制御１ｌＧＦＢを
求める。そして、前回の評価値Ｆ。を更新し、ついで、
前回の回転数Ｎ。を更新する。

つぎに、■ＳＣ基本制御量Ｇ　ｂａｓｅを求め、このＧ
　１１１１１１１１にＧＦＢを加えてＩＳＯ＠御量Ｇを
算出する。

そして、このＧをデユーティ−制御信号として出力する
。

アイドルかどうかの判定で、ノーということであれば、
フィードバック制御は行わないので、このときは、フィ
ードバック制御量ＧＦＢをゼロとし、また、Ｆ、をゼロ
とする。

なお、上記実施例においては、燃費と回転変動の二つの
評価パラメータ特性に基づいて一つのエンジン性能評価
値特性を設定し、それによってＩＳＯを制御しているが
、さらに、車体振動等を加えた三つ以上の評価パラメー
タ特性を基に評価値特性の設定を行うようにすることも
できる。評価値特性は上記実施例のような算術式だけで
なく、テーブルやマツプを用いて設定することもできる
。

また、上記実施例の制御において増量・減量の反転が繰
り返されることで制御の安定性が損なわれるのを防ぐた
めには、所定周期より早くフィードバックかｋ、４’云
するようなときはデユーティ−を中間値に固定するよう
にするのがよい。

また、上記実施例では、アイドル制御をＩＳＯによって
行う例を示したが、本発明は、アイドル制御を点火時期
の制御によって行うものにも適用することができる。第
５図は、点火時期によるアイドル制御の場合の評価値特
性を示している。この場合においても、点火時期に対す
る燃費性能の特性（Ａ′）および回転変動の特性（Ｂ′
）は互いに逆の関係にある。そして、両者を総合した評
価値特性は同図のＣ′のようになる。

本発・明は、その他、燃料噴射量を直接制御することに
よるアイドル制御に対しても適用することができる。

また、このように燃費や回転変動といったエンジン性能
特性を直接評価することによるアイドル制御では、エン
ジン回転数自体は上がりすぎたり、あるいは下がりすぎ
たりする恐れがあって、回転数制御という点では十分と
はいえない。そこで、このような評価値による制御に加
えて、エンジン回転数に上限および下限の回転ガードを
かけるようにすることも考えられる。

本発明は、また、アイドル制御に限らず、高負荷制御等
他のエンジン制御に対しても適用することができる。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、互いに異な
る特性を示す複数の要求性能を満たすべきエンジンの制
御において、それぞれの性能特性に対してそれぞれセツ
ティングを行うような煩雑な制御を行わずとも、複数の
要求性能を両立させるような制御量の設定を簡単に行う
ことができる。

また、燃費や回転変動といったものの性能特性を直接評
価することによる制御を行うので、製造上のばらつきや
経時変化に影響されない確実の制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２は本発明の一実施例
の全体ンステム図、第３図は同実施例の制御特性図、第
４図は同実施例の制御を実行するフローチャート、第５
図は本発明の他の実施例の制御特性図である。 ｌ：エンジン、５：スロットルＬ６：エアフローメータ
、８：ＩＳＣバルブ、１１：配電器、１３：コントロー
ルユニット。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）エンジンの燃焼状態を制御する燃焼状態制御手
   段と、エンジンの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段
   と、前記燃焼状態制御手段の制御量に対し互いに異なる
   特性を示す複数のエンジン性能評価パラメータ特性に基
   づいて一つのエンジン性能評価値特性を設定するエンジ
   ン性能評価値特性設定手段と、前記燃焼状態検出手段の
   出力に基づいて実際のエンジン性能評価値を演算するエ
   ンジン性能評価値演算手段と、該エンジン性能評価値演
   算手段によって演算された実際の評価値の前記エンジン
   性能評価値特性における最適値に対する偏差に基づいて
   前記燃焼状態制御手段の制御量を設定する制御量設定手
   段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。