JPH04265448A

JPH04265448A - エンジン制御装置

Info

Publication number: JPH04265448A
Application number: JP2614091A
Authority: JP
Inventors: Sakae Saito; 斎藤　栄
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1992-09-21

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジン制御装置、特に
その燃料噴射制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジン制御装置、特にその燃料噴射制
御装置において、その噴射量を求めるには吸入空気量を
もとめることで一義的に決定される。その決定する方法
としては、エアフローセンサによって吸入空気量を直接
検出したり、クランク角センサにて求められたエンジン
回転速度とブーストセンサにて求められた吸気管内圧力
とから吸入空気量を算出したりするものなどがある。

【０００３】従って、この吸入吸気量から燃料噴射量、
実際にはフューエルインジェクタからの噴射時間を求め
て吸気管内に燃料が噴射される。

【０００４】このような燃料噴射制御装置にはフェイル
セーブの観点から、エアフローセンサやブーストセンサ
の故障時のための安全装置が設けられており、スロット
ル開度センサにて求められるスロットル開度（電圧）と
クランク角センサにて求められるエンジン回転速度から
吸気管内圧力、あるいは吸入空気量を求め、燃料噴射量
を求めている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スロットル開度とエン
ジン回転速度から吸入空気量を求める場合において、図
６のグラフに示すように、スロットル開度θと吸入空気
量Ｑは直線状の比例関係ではなく、この部分を補正する
必要がある。実際には、図７に示すように、スロットル
開度θとエンジン回転速度Ｎｅと吸入空気量Ｑとからな
る三次元マップによって制御される。

【０００６】このように従来は運転パラメータとしてマ
ップ（グラフ）を構成する場合、パラメータ出力信号と
してのスロットル開度θはその領域が均等間隔（パルス
幅）になるように設定されている。すると、スロットル
開度θから求められる吸入空気量Ｑでは低開度の領域で
間隔が粗く、高開度の領域で間隔が細かくなる。そのた
め、この低開度の領域では誤差が生じやすく、また、各
部材の部品のばら付きによっても誤差が生じてこの領域
での燃料噴射制御の精度が低下してしまうという問題が
あった。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、燃料噴射制御の精度の向上を図ったエンジン
制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のエンジン制御装置は、予め設定された運転
パラメータに基づいてエンジンが制御されるエンジン制
御装置において、前記運転パラメータに従属するパラメ
ータ出力信号によって制御される制御量の領域を均等分
割したことを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明のエンジン制御装置は、予め
設定された運転パラメータに基づいてエンジンが制御さ
れるエンジン制御装置において、前記運転パラメータに
従属する第１のパラメータ出力信号によって制御される
制御量の領域を均等分割し、前記運転パラメータを第２
のパラメータ出力信号と該均等分割された制御量によっ
て第１のパラメータ出力信号を求める三次元マップとし
たことを特徴とするもものである。

【００１０】

【作用】運転パラメータに従属するパラメータ出力信号
によって制御される制御量の領域を均等分割したことで
、制御量の精度が向上される。また、運転パラメータを
第２のパラメータ出力信号と均等分割された制御量によ
って第１のパラメータ出力信号を求める三次元マップと
したことで、制御量に応じたエンジン制御が可能となる
。

【００１１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１２】図１に本発明の一実施例を係るエンジン制
御装置の概略構成、図２にスロットル開度に対する吸入
空気量を表すグラフ、図３に燃料噴射量を求めるための
三次元マップを表す。

【００１３】図１に示すように、機関１１の燃焼室１２
には吸気弁１３を介して吸気通路１４が形成された吸気
管１５の基端側が連結され、この吸気管１５の先端側に
はエアクリーナエレメントを収納したエアクリーナ１６
が連結されている。このエアクリーナ１６内には機関１
１の燃焼室に対する吸入空気量Ｑを検出するエアフロー
センサ１７が取付けられ、このエアフローセンサ１７に
は出力される検出信号を受ける電子制御ユニット（以下
、ＥＣＵと称する。）１８が接続されている。

【００１４】吸気管１５の途中にはサージタンク１９が
取付けられ、そのサージタンク１９の先端側の吸気通路
１４にはスロットル弁２０が取付けられている。そして
、このスロットル弁２０はケーブル２１を介してアクセ
ルペダル２２に連結され、このアクセルペダル２２の操
作に連動して吸気通路１４の開度を変化させ、燃焼室１
２内に供給される吸入空気量Ｑを調整することができる
ようになっている。

【００１５】スロットル弁２０にはスロットル弁２０の
開度を検出するスロットル開度センナ２３が取付けられ
、このスロットル開度センサ２３には出力れる開度信号
を受けるＥＣＵ１８が接続されている。また、サージタ
ンク１９内には吸気管１５内の圧力を検出するブースト
センサ２４が取付けられ、このブーストセンサ２４には
出力信号を受けるＥＣＵ１８が接続されている。

【００１６】吸気通路１４の下流端側には機関１１の燃
焼室１２に燃料が吹き込む図示しない燃料噴射装置の燃
料噴射ノズル２５が設けられ、ＥＣＵ１８によりデュー
ティ制御される電磁弁２６を介して燃料が噴射ノズル２
５から噴射されるようになっている。つまり、エアフロ
ーセンサ１７から吸入空気量Ｑの検出結果に基づき、こ
れと対応した燃料が供給されるように電磁弁２６の目標
開弁時間を制御し、これによって燃焼室１２内が所定の
空燃比に設定される。

【００１７】なお、本実施例の燃料噴射ノズル２５は機
関１１の気筒数に対応して吸気通路１４の吸気マニホー
ルド部分にそれぞれ設けられた、所謂、マルチポイント
形式のものを採用している。

【００１８】一方、機関１１に臨む点火プラグ２７は点
火コイル２８及びパワートンジスタ２９を内蔵したディ
ストリビュータ３０に接続されている。そして、このパ
ワートランジスタ２９のオフ動作により点火コイル２８
に高電圧が発生し、点火プラグ２７が花火を放電する一
方、パワートランジスタ２９のオン動作によって点火コ
イル２８が充電を開始するようになっている。また、こ
のディストリビュータ３０にはエンジンの回転速度を検
出するためのクランク角度位置センサ３１が取付けられ
ており、このクランク角度位置センサ３１には出力され
る開度信号を受けるＥＣＵ１８が接続されている。

【００１９】また、機関１１の燃焼室１２には排気弁３
２を介して排気通路３３が形成された排気管３４の基端
側が連結され、この排気管３４の先端側には燃焼室１２
から排出される排気ガス中の窒素酸化物や炭化水素、あ
るいは一酸化炭素等の有害成分を浄化する触媒コンバー
タを有する排気ガス浄化装置３５が接続されている。そ
して、排気ガス浄化装置３５と燃焼室１２との間の排気
通路３３の途中には排気ガス中の酸化濃度を検出するＯ
２　センサ３６が取付けられ、このＯ２　センサ３６に
は出力される開度信号を受けるＥＣＵ１８が接続されて
いる。

【００２０】従って、機関１１の通常の運転状態では、
スロットル弁２０の開度に応じてエアクリーナ１６を介
し吸気通路１４内に吸入された空気が燃料噴射ノズル２
５から噴射される燃料と適切な空燃比となるようにＯ２
　センサ３６からの検出信号に基づいて混合され、燃焼
室１２内でこの混合気が点火プラング２７により点火燃
焼し、排気ガスとなって排気通路３３から排気ガス浄化
装置３５を通り、ここで無害化された状態となって排出
される。

【００２１】本実施例のエンジン制御装置においては、
前述したように、エアフローセンサ１７によって吸入空
気量Ｑを検出し、ＥＣＵ１８はその検出結果に基づき、
これと対応した燃料が供給されるように燃料噴射ノズル
２５から所定の燃料量が噴射される。そして、フェイル
セーブの観点から、エアフローセンサ１７やブーストセ
ンサ２４の故障時のための安全装置が設けられている。即ち、スロットル開度センサ２３にて求められるスロッ
トル開度（電圧）θとクランク角度位置センサ３１にて
求められるエンジン回転速度Ｎｅから吸気管内圧力Ｐ、
あるいは吸入空気量Ｑを求め、燃料噴射量を求めるよう
になっている。

【００２２】スロットル開度センサ２３から出力される
パラメータ出力信号としてのスロットル開度θに対する
制御量としての吸入空気量Ｑのグラフは、図２に示すよ
うな曲線を描いている。そして、本実施例では、制御量
、即ち、吸入空気量Ｑの領域を均等間隔に分割し、対す
るパラメータ出力信号、即ち、スロットル開度θの領域
を吸入空気量Ｑに対応して不等間隔で分割し、低開度側
を細分化するようにしてある。

【００２３】更に、図３に示すように、クランク角度位
置センサ３１から出力されるパラメータ出力信号として
のエンジン回転速度Ｎｅを含めた三次元マップを設定し
、これを運転パラメータとして予め記憶してある。

【００２４】ここで、この三次元マップに基づいてクラ
ンク開度位置センサ３１から出力されるエンジン回転速
度Ｎｅとスロットル開度センサ２３から出力されるスロ
ットル開度θから吸入空気量を求める方法について説明
する。

【００２５】図３に示すように、ｘ＝Ｎｅ（エンジン回
転速度），ｙ＝θ（スロットル開度）として補間により
Ｆ（ｘ，ｙ）＝Ｑ（吸入空気量）を求める。ｘはｘＬ　
とｙＨ　の間にあり、ｙはｙＬ　とｙＨ　の間にある場
合には下記に示す式によって求めることができる。

【００２６】

【数１】

【００２７】

【数２】

【００２８】

【数３】

【００２９】以上により、Ｆ（ｘ，ｙ）＝Ｑ（吸入空気
量）を求める。従って、エアフローセンサ１７の故障時
にはスロットル開度センサ２３にて求められるスロット
ル開度θとクランク開度位置センサ３１にて求められる
エンジン回転速度Ｎｅとから吸入吸気量Ｑを求め、図示
しないマップ等により燃料噴射量を決定することができ
る。

【００３０】次に本発明の他の実施例に係るエンジン制
御装置について説明する。図４に本発明の他の実施例を
係るエンジン制御装置において燃料噴射量を求めるため
の三次元マップ、図５に燃料噴射制御のフローチャート
を示す。

【００３１】本実施例のエンジン制御装置においては、
エアフローセンサ１７やブーストセンサ２４の故障時の
ための安全装置として、前述の実施例と同様にフェイル
セーブの観点からスロットル開度θとエンジン回転速度
Ｎｅから吸入空気量Ｑを求めるようになっており、図４
に示すように、制御量としての吸入吸気量Ｑの領域を均
等間隔に分割し、対するパラメータ出力信号としてのス
ロットル開度θの領域を吸入空気量Ｑに対応して不等間
隔で分割し、低開度側を細分化すると共に、パラメータ
出力信号としてのエンジン回転速度Ｎｅと吸入空気量Ｑ
とでスロットル開度θを決定する三次元マップを設定し
、これを運転パラメータとして予め記憶してある。

【００３２】ここで、この三次元マップに基づいてクラ
ンク角度位置センサ３１から出力されるエンジン回転速
度Ｎｅとスロットル開度センサ２３から出力されるスロ
ットル開度θから吸入空気量を求める方法について説明
する。

【００３３】図４に示すように、ｘ＝Ｎｅ（エンジン回
転速度），Ｆ（ｘ，ｙ）＝Ｑ（吸入空気量）ｙ＝θ（ス
ロットル開度）として補間によりｙ＝Ｑ（吸入吸気量）
を求める。図５に示すように、まず、ステップＳ１にお
いてｎ＝１を入力して、ステップＳ２においてＦ（ｘ，
ｙｎ　）を求めるための下式に示す演算を行う。

【００３４】

【数４】

【００３５】そして、ステップＳ３にてその演算結果と
Ｆ（ｘ，ｙ）とを比較し、Ｆ（ｘ，ｙ）の方が大きけれ
ばステップＳ４に移行してｎに１を加え、ステップＳ２
に戻る。一方、ステップＳ３にてＦ（ｘ，ｙｎ　）がＦ
（ｘ，ｙ）よりも大きければステップＳ５に移行してｙ
を求めるために下式に示す演算を行う。

【００３６】

【数５】

【００３７】以上により、ｙ＝Ｑ（吸入空気量）を求め
る。従って、エアフローセンサ１７の故障時にはスロッ
トル開度センサ２３にて求められるスロットル開度θと
クランク角度位置センサ３１にて求めるエンジン回転速
度Ｎｅとから吸入空気量Ｑを求めて燃料噴射量を決定す
ることができる。従って、空気量変化に応じた燃料制御
を行なうことができ、また、エンジンの機種（自然吸気
と過給機付き）やスロットル弁の大きさ、エンジン回転
数などによってその特性が異なる場合、制御量のずれを
なくして高精度な制御を行うことができる。

【００３８】なお、上述の各実施例において、エアフロ
ーセンサ１７の故障時にはスロットル開度θとエンジン
回転速度Ｎｅから吸入空気量Ｑを求めるようにしたが、
ブーストセンサ２４によるブースト圧とクランク角度位
置センサ３１によるエンジン回転速度Ｎｅとから吸入空
気量Ｑを求める場合には、スロットル開度θとエンジン
回転速度Ｎｅからブースト圧を求めるようにしてもよい
。

【００３９】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明のエンジン制御装置によれば、エンジンを運
転制御する運転パラメータに従属するパラメータ出力信
号によって制御される制御量の領域を均等分割し、また
、運転パラメータをパラメータ出力信号と制御量によっ
て別のパラメータ出力信号を求める三次元マップとした
ので、制御量の全領域で均等な制御精度が得られ、特に
エンジンの低負荷時での精度の向上を図ることができ、
制御量に応じたエンジン制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るエンジン制御装置の概
略構成図である。

【図２】スロットル開度に対する吸入空気量を表すグラ
フである。

【図３】燃料噴射量を求めるための三次元マップを表す
説明図である。

【図４】本発明の他の実施例に係るエンジン制御装置に
おいて燃料噴射量を求めるための三次元マップを表す説
明図である。

【図５】燃料噴射制御のフローチャートである。

【図６】従来のエンジン制御装置においてスロットル開
度に対する吸入空気量を表すグラフである。

【図７】従来のエンジン制御装置において燃料噴射量を
求めるための三次元マップを表す説明図である。

【符号の説明】

１１　　機関１２　　燃焼室１５　　吸気管１７　　エアフローセンサ２０　　スロットル弁２３　　スロットル開度センサ２４　　ブーストセンサ３１　　クランク角度位置センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　予め設定された運転パラメータに基づ
いてエンジンが制御されるエンジン制御装置において、
前記運転パラメータに従属するパラメータ出力信号によ
って制御される制御量の領域を均等分割したことを特徴
とするエンジン制御装置。
【請求項２】　　予め設定された運転パラメータに基づ
いてエンジンが制御されるエンジン制御装置において、
前記運転パラメータに従属する第１のパラメータ出力信
号によって制御される制御量の領域を均等分割し、前記
運転パラメータを第２のパラメータ出力信号と該均等分
割された制御量によって第１のパラメータ出力信号を求
める三次元マップとしたことを特徴とするエンジン制御
装置。