JPH0327746B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンの制御装置に関するもの
である。

〔従来技術〕

この発明に係るエンジンの制御装置には、燃料
噴射量制御装置、点火時期制御装置あるいは
EGR量制御装置等、種々のものがあるが、以下
では説明の便宜上、燃料噴射量制御装置を例に取
つて説明する。

最近、車両用エンジンにおいては、運転性改善
や燃費改善の観点等から、燃料供給装置として従
来の気化器に代えて燃料噴射弁が広く使用される
傾向にあり、この燃料噴射弁を備えたエンジンで
は、エンジンの運転状態に応じて燃料噴射パルス
を作成し、これを燃料噴射弁に加えて燃料噴射量
を制御するようにしている。

そしてこのようなエンジンの制御装置の１例と
しては、従来、エアフローセンサでエンジンの運
転状態のパラメータである吸入空気量を検出し、
あるいは負圧センサでこれもエンジンの運転状態
のパラメータである吸気管負圧を検出し、該エア
フローセンサ出力あるいは負圧センサ出力に基づ
いて燃料噴射量を制御するようにしたものがある
が、前者のエアフローセンサを用いる場合にはこ
れが吸気抵抗となつてエンジン出力の低下を招来
し、一方後者の負圧センサを用いる場合には一般
にエンジンの運転状態の変化に対する吸気管負圧
の変化に遅れがあることから、噴射量制御に遅れ
が生ずるという問題がある。

またこの種の他のエンジンの制御装置として、
従来、例えば特開昭49−61519号公報に示される
ように、スロツトルセンサでこれもエンジンの運
転状態のパラメータであるスロツトル弁開度を検
出し、該スロツトルセンサ出力に基づいて燃料噴
射量を制御するようにしたものがあり、該装置で
は、スロツトルセンサが上述のエアフローセンサ
のように吸気抵抗になるということがなく、又ス
ロツトル弁開度の変化が吸気管負圧の変化に比
し、エンジンの運転状態の変化に対する追従性が
よいことから、エンジン出力の低下や噴射量制御
の遅れ等の問題が生ずることはないものである。

しかるに上記従来公報記載の装置では、スロツ
トルセンサの出力値に応じて燃料噴射パルス、即
ち燃料噴射量の制御量を決定しているので、セン
サの取付誤差、センサ特性の個体差に起因して制
御精度が低下するという問題がある。

そしてこのような問題を解決する方法として
は、スロツトル弁の全閉開度と全開開度とに対応
するスロツトルセンサ出力、即ち最小出力値及び
最大出力値を学習し、この２つのセンサ出力値か
ら任意のスロツトルセンサ出力に対応するスロツ
トル弁の開度率を演算してこれに基づいて燃料噴
射量の制御量を決定する方法が考えられる。この
方法では、同一のスロツトル弁開度に対するスロ
ツトルセンサ出力がセンサの取付誤差、センサ特
性の個体差に起因して変化しても該センサ出力か
ら求められるスロツトル弁の開度率は一定である
ことから、制御精度低下の問題は生じないもので
ある。

しかしながらこの方法では、一旦最適なスロツ
トルセンサの最小出力値及び最大出力値が学習さ
れた後、例えばスロツトルセンサの経年変化等に
起因してスロツトル弁の全閉開度及び全開開度に
対応するスロツトルセンサの出力値が上記最小出
力値より大きく、又上記最大出力値より小さく変
動すると、この値でもつて学習値が修正されず、
その結果スロツトル弁の開度率に誤差が生じて空
燃比が目標値からずれるおそれがある。

〔発明の目的〕 この発明は、かかる問題点に鑑み、エンジンの
制御精度を向上でき、しかもセンサの経年変化に
よるスロツトル弁開度率の誤差を吸収できるエン
ジンの制御装置を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

そこでこの発明は、スロツトルセンサの最小出
力値と最大出力値を学習し、この間を等分するこ
とによつてスロツトル弁の開度率を検出し、これ
に基づいてエンジンを制御する一方、所定のタイ
ミングで上記最小出力値及び最大出力値の少なく
とも一方を上記学習する方向とは逆の方向に所定
量ずらせるようにしたものである。

即ち、この発明は、第１図の機能ブロツク図に
示されるように、スロツトルセンサ２２でエンジ
ンのスロツトル弁開度を検出し、最小値記憶手段
２３でスロツトルセンサ２２の出力を受けて最小
出力値を検出記憶するとともに、最大値記憶手段
２４でスロツトルセンサ２２の出力を受けて最大
出力値を検出記憶し、開度演算手段２５で最小値
記憶手段２３及び最大値記憶手段２４の出力を受
け該両出力値をスロツトル弁の全閉及び全開開度
に対応したスロツトルセンサ２２の出力値と判別
し、該２つの出力値からスロツトルセンサ２２の
任意の出力値に対応したスロツトル弁開度を演算
し、各種制御手段２６で開度演算手段２５の出力
を受け該出力に応じてエンジンを制御し、その
際、変更手段２７が最小値記憶手段２３及び最大
値記憶手段２４の少なくとも一方の記憶値を所定
のタイミングでスロツトルセンサの出力値を記憶
更新する方向とは逆の方向、つまりスロツトル弁
の中開度に対応する値の方向に所定量変更するよ
うにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図ないし第６図は本発明の一実施例による
エンジンの制御装置を示す。第２図において、１
はエンジンで、該エンジン１の吸気通路２の途中
にはスロツトル弁３が設けられ、該スロツトル弁
３下流側の吸気通路２には燃料噴射弁４が配設さ
れている。またエンジン１には燃焼室５に対面し
て点火プラグ６が取付けられ、一方エンジン１の
クランクシヤフト７にはこれと同期回転するデイ
ストリビユータ８が設けられ、該デイストリビユ
ータ８はイグナイタ９の作動により点火コイル１
０に発生した高電圧を点火プラグ６に印加するよ
うになつている。

また図中、１１はスロツトル弁３の開度を検出
するスロツトルセンサ、１２はクランクシヤフト
７の回転角を検出するクランク角センサ、１３は
上記各種センサの出力を受けて燃料噴射量の制御
を行うコントロールユニツトである。

また第３図は上記コントロールユニツト１３の
より詳細な構成を示す。図において、第２図と同
一符号は同図と同一のものを示し、１４，１５は
スロツトルセンサ１１及びクランク角センサ１２
の出力が入力される入力回路、１６はスロツトル
センサ１１の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
器、１７はタイマ、１８はタイマ１７の設定時間
に応じて燃料噴射弁４を駆動する駆動回路、１９
は所定の演算処理を行うCPU、２０はCPU１９
の演算処理のプログラム（第４図参照）等が格納
されたROM、２１はバツテリバツクアツプさ
れ、入力情報やCPU１９の演算結果等を格納す
るRAMである。

そして上記CPU１９は、スロツトルセンサ１
１の最小出力値と最大出力値とを学習して該２つ
の出力値からスロツトルセンサ１１の任意の出力
値に対応するスロツトル弁開度率を計算し、これ
とエンジン回転数とに応じて燃料噴射量を演算し
てそれをタイマ１７に与えることにより燃料噴射
弁４にエンジンの運転状態に応じた量の燃料を噴
射供給させるという燃料噴射量の制御を行い、又
その際、スロツトルセンサ１１の最小出力値及び
最大出力値の学習時においては、該出力値として
アイドル開度付近の所定開度以下の値及び全開開
度付近の所定開度以上の値が出力されるように
し、又所定のタイミングで上記最小出力値及び最
大出力値をスロツトル弁の中開度に対応する値の
方向に変更するという学習を行う。

なお以上のような構成において、上記タイマ１
７、駆動回路１８及びCPU１９が第１図に示す
各種制御手段２６となつており、又上記CPU１
９が第１図に示す最小値記憶手段２３、最大値記
憶手段２４、開度演算手段２５及び変更手段２７
の機能を実現するものとなつている。

次に第４図ないし第６図を用いて動作について
説明する。ここで第４図はCPU１９の演算処理
のフローチヤートを、第５図はスロツトル弁開度
率とエンジン回転数とをパラメータとする燃料噴
射パルスのパルス幅マツプを、第６図はスロツト
ル弁開度とスロツトルセンサ出力との関係を各々
示す。

エンジンが作動すると、CPU１９はまず全閉
開度レジスタθidlにアイドル開度付近の所定開度
に対応する初期値Kθidl（第６図参照）を設定す
るとともに、全開開度レジスタθwotに全開開度
付近の所定開度に対応する初期値Kθwot（第６図
参照）を格納し（ステツプ30）、内部タイマＩに
所定値Ioを設定した後（ステツプ31）、内部タイ
マＩに１だけダウンカウントさせ（ステツプ32）、
そのカウント値が零か否かを判定する（ステツプ
33）。内部タイマＩがセツトされてから所定時間
が経過するまでの間、即ちそのカウント値が零に
なるまでの間は、スロツトルセンサ１１のＡ／Ｄ
変換出力θthr（第６図参照）を読み込んでそれが
全閉開度レジスタθidlの値より小さいか否かを判
定し（ステツプ35）、小さい場合はこのスロツト
ルセンサ出力θthrでもつて全閉開度レジスタθidl
の値を書き換えて（ステツプ36）、ステツプ39に
進み、一方スロツトルセンサ出力θthrが全閉開度
レジスタθidlの値以上の場合はこのスロツトルセ
ンサ出力θthrが全開開度レジスタθwotの値より
大きいか否かを判定し（ステツプ37）、それが全
開開度レジスタθwotの値以下の場合には直接上
記ステツプ39に進み、又スロツトルセンサ出力
θthrが全開開度レジスタθwotの値より大きい場
合にはこのスロツトルセンサ出力θthrでもつて全
開開度レジスタθwotの値を書き換えて（ステツ
プ38）、上記ステツプ39に進み、そこで全閉開度
レジスタθidl及び全開開度レジスタθwotの値を用
いてスロツトルセンサ出力θthrに対応するスロツ
トル弁開度率θ（＝（θthr−θidl）／（θwot−
θidl）×100）を計算し（ステツプ39）、又クラン
ク角センサ１２の信号からエンジン回転数Neを
読み込み（ステツプ40）、このエンジン回転数Ne
とスロツトル弁開度率θとに応じた燃料噴射量を
マツプ（第５図参照）より求めてこれに水温補
正、加減速補正、吸気温補正等の各種補正を行
い、所定のタイミング、例えばTDC信号に同期
してこの燃料噴射量をタイマ１７にセツトして
（ステツプ41）、上述のステツプ32に戻り、これに
より駆動回路１８は例えばTDC信号に同期して
燃料噴射弁４を駆動し、エンジンにはエンジン回
転数Neとスロツトル弁開度率θとに応じた量の
燃料が噴射供給されることとなる。このように内
部タイマがセツトされてから所定時間が経過する
までの間は、スロツトルセンサ１１の最小出力値
及び最大出力値が最適な値に書き換えられてい
き、この最小出力値及び最大出力値を用いてスロ
ツトル弁開度率が求められ、このスロツトル弁開
度率とエンジン回転数とに応じて燃料噴射量が制
御されることとなる。

そして内部タイマＩが設定されてから所定時間
が経過すると、CPU１９は現在の全閉開度レジ
スタθidlの値を設定値Tθidl（第６図参照）だけ増
加させるとともに全開開度レジスタθwotの値を
設定値Tθwot（第６図参照）だけ減少させて（ス
テツプ42）、上述のステツプ31に戻り、以後上述
のステツプ31〜41の処理を行う。このように内部
タイマが設定されてから所定時間が経過すると、
スロツトルセンサ１１の最小出力値（全閉開度レ
ジスタ）及び最大出力値（全開開度レジスタ）が
スロツトル弁１１の中開度に対応する値の方向に
変更され、その状態から再びスロツトルセンサ１
１の最小出力値及び最大出力値の学習更新が行わ
れることとなる。

以上のような本実施例の装置では、スロツトル
センサの最小出力値と最大出力値とを学習して該
２つの出力値からスロツトル弁開度率を求め、こ
のスロツトル弁開度率に応じて燃料噴射量を決定
するようにしたので、センサの取付誤差やセンサ
特性の個体差に影響されることなく、精度よく燃
料噴射量を制御でき、目標空燃比を得ることがで
きる。

また本装置では、所定のタイミングでスロツト
ルセンサの最小出力値と最大出力値とをスロツト
ル弁の中開度側に修正し、その状態から学習を行
うようにしたので、スロツトルセンサの経年変化
の影響を受けることなく、常に正確な最小出力値
及び最大出力値を学習してセンサの経年変化に起
因するスロツトル弁開度率の誤差を吸収できる。

さらに本装置では、スロツトルセンサ出力を学
習する際に、最小出力値及び最大出力値の上限及
び下限（全閉開度の初期値及び全開開度の初期
値）を設けたので、スロツトルセンサ出力の未学
習）においてもスロツトル弁開度率が大幅に狂う
ことがなく、空燃比の大幅なずれが生ずることも
ない。

なお上記実施例では燃料噴射量を制御する場合
について説明したが、本発明は勿論点火時期ある
いはEGR量等を制御する場合についても同様に
適用できる。また上記実施例ではスロツトルセン
サ出力が全閉時で最小、全開時に最大になる場合
について説明したが、これは全閉時に最大、全開
時に最小となるようにしてもよい。

また、上記実施例では変更手段２７でスロツト
ルセンサの最小、最大出力値ともに出力値を記憶
更新していく方向とは逆の方向に変更するように
したが、最小出力値及び最大出力値の少なくとも
一方の値のみを所定量変更するようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係るエンジンの制御装
置によれば、スロツトルセンサ出力の最小出力値
と最大出力値を学習し、この間を等分することに
よつてスロツトル弁の開度率を検出し、これに基
づいてエンジンを制御する一方、所定のタイミン
グで上記最小出力値及び最大出力値の少なくとも
一方の値をスロツトルセンサの出力値を学習して
いく方向とは逆の方向に所定量変更し、この状態
から再度最小出力値及び最大出力値の学習更新を
行なうようにしたので、エンジンの制御精度を向
上でき、しかもスロツトルセンサの経年変化によ
るスロツトル弁開度率の誤差を吸収できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロツク図、
第２図は本発明の一実施例によるエンジンの制御
装置の概略構成図、第３図は上記装置におけるコ
ントロールユニツト１３のより詳細な構成図、第
４図は上記コントロールユニツト１３内のCPU
１９の演算処理フローチヤートを示す図、第５図
はエンジン回転数とスロツトル弁開度率とをパラ
メータとする燃料噴射量のマツプを示す図、第６
図は上記CPU１９の動作を説明するためのスロ
ツトル弁開度・スロツトルセンサ出力の特性を示
す図である。 ２２……スロツトルセンサ、２３……最小値記
憶手段、２４……最大値記憶手段、２５……開度
演算手段、２６……各種制御手段、２７……変更
手段、１……エンジン、１１……スロツトルセン
サ、１７……タイマ、１８……駆動回路、１９…
…CPU。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンのスロツトル弁開度を検出するスロ
   ツトルセンサと、 該スロツトルセンサの出力を受け最小出力値を
   検出するとともに最新の最小出力値を記憶更新す
   る最小値記憶手段と、 上記スロツトルセンサの出力を受け最大出力値
   を検出するとともに最新の最大出力値を記憶更新
   する最大値記憶手段と、 上記最小値記憶手段及び最大値記憶手段の出力
   を受け該両出力値をスロツトル弁の全閉及び全開
   開度に対応したスロツトルセンサの出力値と判別
   し該２つの出力値からスロツトルセンサの任意の
   出力値に対応するスロツトル弁開度を演算する開
   度演算手段と、 該開度演算手段の出力を受け該出力に応じてエ
   ンジンを制御する各種制御手段と、 上記最小値記憶手段及び最大値記憶手段の少な
   くとも一方の記憶値を所定のタイミングでスロツ
   トルセンサの出力値を記憶更新していく方向とは
   逆の方向に所定量変更する変更手段とを設けたこ
   とを特徴とするエンジンの制御装置。