JPH0323734B2

JPH0323734B2 -

Info

Publication number: JPH0323734B2
Application number: JP57059214A
Authority: JP
Inventors: Tokuichi Matsumoto
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-04-09
Filing date: 1982-04-09
Publication date: 1991-03-29
Also published as: JPS58176436A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、エンジンの制御装置、殊にエンジン
のラフネスを検出して、そのラフネスを抑制する
方向に混合気の空燃比もしくは排気還流量のよう
なエンジンの燃焼状態に影響する要因を制御する
ようにしたエンジン制御装置に関する。

最近の自動車用エンジンでは、排ガス対策及び
燃料消費率の改善のために、エンジンに供給され
る混合気の空燃比は常に適正に制御する必要があ
る。また、排気中の窒素酸化物の量を抑制するた
めに、排気の一部を吸気系に還流させる排気還流
装置が採用されているが、この場合にも、排気還
流量はエンジン運転状態に応じて常に適正に制御
されねばならない。しかしながら、排ガス対策及
び燃料消費率改善の目的で、混合気を比較的希薄
状態に保つようにしたエンジンでは、エンジン運
転条件によつては燃焼状態が不安定になることが
ある。特に、この傾向は、排気還流が行なわれる
運転域において生じ易い。排ガス対策及び燃料消
費の両面からみて、エンジンに供給される混合気
の空燃比は、燃焼状態が不安定になる直前まで希
薄化することが好ましく、この要求を実現しよう
としたものに特公昭56−33570号公報に記載され
た空燃比制御装置がある。この装置は、エンジン
の空燃比補正用の補正用空気通路を並列な２つの
分岐管により構成し、一方の分岐管には周期的に
開閉する開閉弁を設け、他方の分岐管には補正用
空気量を制御する制御弁を設けて、開閉弁の周期
的開閉によつて空燃比を周期的に変化させ、この
空燃比変化により生じるエンジン速度変化を検出
して空燃比設定点を定め、上述の制御弁の開度を
制御するものである。

しかし、この特許公報は、空燃比変動により生
じるエンジン速度の変動により、適正な空燃比制
御を行なうことを教示するものであつて、排気還
流装置を備えたエンジンにおいて、排気還流量を
適正に保つための対策については、何も教えると
ころがない。したがつて、この特許公報の教示に
従えば、排気還流量が過大であるために燃焼状態
に不安定を生じた場合にも、空燃比の調節のみで
対策を講じることになり、燃料消費量の改善の観
点から好ましいとは言えない。エンジンのラフネ
ス信号に応じて排気還流量を制御することも公知
である。たとえば、特開昭50−145729号公報、特
開昭51−34329号公報および特開昭51−106827号
公報には、エンジンのラフネス信号に応じて混合
気の空燃比または排気還流量を制御することが教
示されている。また、上記した公報のうち、特開
昭51−34329号公には、「および／または」という
表現で混合気の空燃比と排気還流量の両方を制御
する可能性を示唆しているようにも理解できる。
しかし、このように空燃比と排気還流量の両方を
制御するようにすれば、過制御の問題が生じる。
すなわち、ラフネスが検出されたとき、空燃比の
制御は燃料を増量して混合気をリツチ側に変化さ
せるものであり、排気還流量の制御はこの排気還
流量を減少させるものである。この空燃比の制御
と排気還流量の制御のそれぞれにより、エンジン
の振動レベルは減少し、ラフネスが抑制される。
しかし、この空燃比制御が排気還流量の制御とが
同時に行われると、これらの制御によるラフネス
抑制効果が重複して顕れるので、エンジンの振動
レベルの減少は、一方の制御のみが行われる場合
に比して急激になる。そして、エンジンの振動レ
ベルがラフネス限界を越えて減少したとき、空燃
比を燃料リーン側に制御し、排気還流量を増加さ
せる制御が行われる。この制御により、エンジン
の振動レベルは増加するのであるが、この場合に
も、空燃比の制御と排気還流量の制御とが同時に
行われると、その一方のみが行われる場合に比し
て、エンジン振動レベルの変化は急激になる。そ
の結果、ラフネス限界を境として、エンジン振動
レベルが比較的大きな振幅で反復的に変化するハ
ンチング現象を生じる。

このハンチング現象を防止するためには、空燃
比と排気還流量の制御量をそれぞれ半分づつにす
ることが考えられる。しかし、このようにそれぞ
れの制御量を半減すると、制御を非常に緻密に行
わねばならなくなり、弁機構および制御回路の両
面からみて、実現が非常に困難になる。

本発明は、エンジン制御におけるこのような問
題を解決し、エンジンに供給される混合気の空燃
比及び排気還流量のようなエンジンの燃焼状態に
影響する要因の二つを適正値に調節できるエンジ
ン制御装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明のエンジン制御装置は、エン
ジンのラフネスを検出してラフネス信号を発生す
るラフネス検出手段と、エンジンの燃焼状態に影
響する二つの要因をそれぞれ個別に制御する第１
手段および第２手段と、前記ラフネス信号を受け
て前記第１手段および第２手段の制御量をラフネ
ス抑制方向に制御する制御手段と、前記第１、第
２手段のラフネス制御を互いに同一の所定の周期
で交番的に行わせることにより前記第１、第２手
段のラフネス信号による制御量変化時期を互いに
異ならせる交番手段とを備えたことを特徴とす
る。ここに、所定の周期とは、エンジンの作動サ
イクルとの関連で第１手段によるラフネス制御と
第２手段によるラフネス制御とが実質的に重なら
ないだけの期間を意味する。本発明のこの構成に
よれば、混合気の空燃比制御と排気環流量の制御
とが交互に行なわれるので、弁機構及び制御回路
をさほど精密にしなくても、過制御の生じる恐れ
がなく、制御は容易に逐行できる。

以下、本発明の実施例を図について説明する。
まず、第１図において、エンジン１は吸気通路２
及び排気通路３を有し、吸気通路２には気化器４
及び絞り弁５が設けられている。気化器４には空
熱比調整用のソレノイド弁６が設けられる。この
ソレノイド弁６は、エンジンの燃焼状態に影響す
る要因を制御するための本発明の第１手段を構成
するものであり、気化器４の燃料通路を開閉する
形式でもよいし、燃料通路への空気ブリード通路
を開閉する形式でもよい。吸気通路２と排気通路
３との間には排気還流通路７が設けられ、この排
気還流通路７には負圧式アクチユエータ８により
作動する制御弁９が配置されている。この制御弁
９がエンジンの燃焼状態に影響する要因を制御す
るための本発明の第２手段を構成する。アクチユ
エータ８に作動用の負圧を供給する負圧通路１０
は、絞り弁５の近傍で吸気通路２に開口し、絞り
弁５が或る程度以上開いたとき、負圧がアクチユ
エータ８に導入され、制御弁９が開かれる。負圧
通路１０にはレリーフ弁１１が設けられ、このレ
リーフ弁１１を適宜作動させることにより、通路
１０内の負圧を制御して、制御弁９の開度を調節
することができる。

エンジン１には振動センサー１２が設けられ、
この振動センサー１２の出力はラフネス制御回路
１３に与えられて、ラフネス検出時に気化器４の
ソレノイド弁６を混合気のリツチ化方向に、負圧
通路１０のレリーフ弁１１を負圧減少方向すなわ
ち制御弁９の閉じる方向に作動させる。第２図
は、制御回路１３の詳細を示すもので、振動セン
サー１２の出力はローパスフイルター１４に通さ
れ、該ローパスフイルター１４の出力は両波整流
回路１５を経て積分回路１６に与えられる。積分
回路１６の出力はラフネス判定回路に与られ、こ
のラフネス判定回路１７は積分回路１６の出力が
所定値を越えたとき、ラフネス発生を判定して、
ハイレベルのラフネス信号を発生する。このラフ
ネス判定回路１７が本発明のラフネス検出手段を
構成する。このラフネス信号は、トランジスタ１
８のベースに入力される。

ラフネス制御回路１３はさらに交番制御回路を
包含する。この制御回路は、ラフネス信号を受け
て第１段および第２手段の制御量をラフネス抑制
方向に制御する本発明の制御手段を構成するもの
で、第１積分回路１９と第２積分回路とを有し、
第１積分回路１９の正側入力端子には抵抗１９ａ
を介して発振器２１のクロツク出力が印加され、
また、負荷入力端子には抵抗１９ｂを介して発振
器２１の出力が印加されるようになつている。ま
た第１積分回路１９の負側入力端子はトランジス
タ１８のコレクタに接続される。第２積分回路２
０は、その正及び負側入力端子にインバータ２２
に及び入力抵抗２０ａ、２０ｂをそれぞれ介して
発振器２１のクロツク出力が印加される。さらに
第２積分回路２０の負側入力端子はトラジスタ１
８のコレクタに接続されている。尚、トラジスタ
１８のコレクタは抵抗を介して電源に接続され、
エミツタは接地されている。

第１、第２積分回路１９，２０は出力は、それ
ぞれ増巾回路２３，２４を介してレリーフ弁１１
の作動用ソレノイド１１ａ及び気化器４のソレノ
イド弁６の作動用ソレノイド６ａに与えられる。
以上述べた回路において、ラフネス判定回路１７
によりエンジンラフネスが検出され、ラフネス判
定回路１７からハイレベルのラフネス信号が出力
されると、トランジスタ１８が導通し、積分回路
１９，２０の負側入力端子が接地状態となる。し
たがつて、積分回路１９には、発振器２１からの
クロツクパルスが入力するとき、増加するような
段階的増加傾向を示す出力が発生し、この出力が
増巾器２３を経て弁１１の作動用ソレノイド１１
ａに与えられる。このため、ラフネス判定回路１
７からラフネス信号が出力されている間は、弁１
１の開度が段階的に増加し続け、アクチユエータ
８に導入される負圧がその分だけ減少し続けるの
で、排気還流制御弁９の開度は減少し、排気還流
量も減少する。この排気還流量の減少によりエン
ジンラフネスを抑制するラフネス制御が行われ
る。

積分回路２０では、発振器２１からクロツクパ
ルスの間の低レベル信号が発生しているときにハ
イレベル信号が与えられるため、発振器２１にお
いて低レベル信号を発生する時に増加するよう
な、段階的増加傾向を示す出力が発生し、この出
力が増巾器２４を経てソレノイド弁６の作動用ソ
レノイド６ａに与えられる。したがつて、ラフネ
ス判定回路１７からラフネス信号が出力されてい
る間は、ソレノイド弁６の開度が階段的に増加し
続け、気化器４からの燃料供給量が増加して空燃
比がリツチ化される。この空燃比のリツチ化によ
りラフネス制御が行われる。前述のように、積分
器１９の出力は発振器２１からのクロツクパルス
の入力時に増加し、積分器２０の出力はクロツク
パルス間の低レベル信号の入力時に増加するの
で、ソレノイド６ａ，１１ａへの電流増加は交番
的に行なわれる。このように、発振器２１は、第
１、第２手段のラフネス制御を互いに同一の所定
の周期で交番的に行わせるもので、本発明の交番
手段を構成する。

エンジンラフネスが解消され、ラフネス判定回
路１７からのラフネス信号が消滅すると、トラン
ジスタ１８が非導通となるため、積分器１９，２
０は正負側入力端子の入力が同レベルになる。し
たがつて、積分器１９の出力は、発振器２１から
のクロツクパルスの間の低レベル入力が与えられ
るときに減少する段階的な減少傾向を示し、弁１
１は段階的に閉じられるため、排気還流制御弁９
の開度が増し、排気還流量が増加する。積分器２
０では、発振器２１からクロツクパルスが発生す
るときに低レベル入力が与えられ、この時期に出
力が減少してソレノイド弁６の開度が減少し、燃
料供給量が減少させられる。このようにして、排
気還流量の増加と燃料供給量の減少が交互に行な
われ、エンジンラフネスが発生したときには、前
述したように、再び排気還流量の減少と燃料供給
量の増加とが交互に行なわれる。本発明において
は、ラフネス制御のための排気還流量の減少と燃
料供給量の増加とを同時に行わないので、ラフネ
ス制御に伴うエンジン振動レベルの変化が急激に
なることがない。その結果、ラフネス限界を境と
するエンジン振動レベルのハンチングを大幅に減
少させることができ、エンジン振動レベルをラフ
ネス限界付近に維持することが可能になる。した
がつて、上述の制御回路１３を用いると、排気還
流量と空燃比の両方を、エンジンラフネスの生じ
る限界付近に維持することが可能になる。また、
排気還流量の制御と空燃比の制御とが交互に行な
われるので、前述のようにラフネス制御に伴うエ
ンジン振動レベルの変化が急激にならず、したが
つて、一回ごとの制御量を極端に小さくする必要
がなく、制御弁及び制御回路の構成が容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すエンジン制御装
置の概略図、第２図はラフネス制御回路の詳細を
示すブロツク図である。２……吸気通路、３……排気通路、４……気化
器、６……ソレノイド弁、７……排気還流通路、
９……排気還流制御弁、１１……レリーフ弁、１
３……ラフネス制御回路、１９，２０……積分
器。

Claims

【特許請求の範囲】

１エンジンのラフネスを検出してラフネス信号
を発生するラフネス検出手段と、エンジンの燃焼
状態に影響する二つの要因をそれぞれ個別に制御
する第１手段および第２手段と、前記ラフネス信
号を受けて前記第１手段および第２手段の制御量
をラフネス抑制方向に制御する制御手段と、前記
第１、第２手段のラフネス制御を互いに同一の所
定の周期で交番的に行わせることにより前記第
１、第２手段のラフネス信号による制御量変化時
期を互いに異ならせる交番手段とを備えたことを
特徴とするエンジンの制御装置。