JPH0531654B2

JPH0531654B2 -

Info

Publication number: JPH0531654B2
Application number: JP59050326A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Danno; Akira Takahashi; Kazumasa Iida
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-03-15
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1993-05-13
Also published as: JPS60192851A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、エンジン（内燃機関）の制御方法に
関する。

従来より、スロツトル弁の開度（スロツトル開
度）をポテンシヨメータから成るスロツトルセン
サで検出することにより、このスロツトル開度情
報やエンジン回転数情報に基づいてエンジンへの
燃料供給状態やエンジンアイドル状態を制御する
ことなどが提案されている。

ところで、スロツトル開度情報に基づくエンジ
ン制御は応答性が良いという利点がある半面、ス
ロツトルセンサを取り付ける際に生じる誤差等に
よつて正確な制御を期し難いという問題点があ
る。

本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、応答性が良いというスロツトル開度情
報に基づくエンジン制御の利点を生かしながら、
スロツトルセンサのセツト（取付け）誤差による
制御信頼性の低下を防止できるようにした、エン
ジン制御方法を提供することを目的とする。

このため、本発明のエンジン制御方法は、エン
ジンの吸気通路における吸入空気量を検出するエ
アフローセンサと、上記吸気通路に介装されたス
ロツトル弁の開度を検出するスロツトルセンサ
と、上記スロツトルセンサの出力するストツトル
開度信号に応じて上記エンジンを制御する制御手
段と、上記エアフローセンサの出力信号に対する
上記スロツトルセンサの出力信号が一義的に決ま
るエンジンの特定運転状態を検出する運転状態検
出手段とをそなえたエンジン制御装置において、
上記運転状態検出手段によつて上記特定運転状態
が検出されたときに、上記スロツトルセンサによ
つて検出された検出スロツトル開度を上記エアフ
ローセンサによつて検出された吸入空気量から求
められる較正用スロツトル開度により較正し、つ
いでこの較正されたスロツトル開度い基づいて上
記エンジンを制御することを特徴としている。

以下、図面により本発明の一実施例としてのエ
ンジン制御方法について説明すると、第１図は本
方法を実施するための装置を示す全体構成図、第
２図はその作用を説明するための流れ図である。

第１図に示すごとく、本実施例にかかる自動車
搭載用のガソリンエンジンのごとき内燃機関Ｅ
（以下単に「エンジンＥ」という）の吸気通路１
には、スロツトル弁３が介装されており、このス
ロツトル弁３の開度（スロツトル開度）は、ポテ
ンシヨメータから成るスロツトルセンサ１５によ
つて検出されるようになつている。そしてこのス
ロツトルセンサ１５の出力はコントローラ１４へ
供給されるようになつている。

また、エンジンＥの吸気通路１はスロツトル弁
配設部よりも上流側で符号１ａ，１ｂで示すよう
に２つに分岐しており、各吸気通路部分１ａ，１
ｂの入口部には、エアクリーナ６，７が取り付け
られている。

さらに、エンジンＥの吸気通路部分１ａには、
エアフローセンサ５が設けられている。

エアフローセンサ５は、吸気通路部分１ａ内に
配設された柱状体によつて発生するカルマン渦の
個数を超音波変調手段によつて検出したり、抵抗
値の変化によつて検出したりすることにより、吸
気通路１の吸入空気量を検出するもので、エアフ
ローセンサ５からのデイジタル出力はコントロー
ラ１４へ入力されるようになつている。なお、エ
アフローセンサ５からのデイジタル出力はコント
ローラ１４内で例えば1/2分周器にかけられてか
ら後述するスロツトル開度を較正する処理等に供
される。

また、一般にエアフローセンサ５はエンジンＥ
の低速高負荷状態において吸気脈動等により誤動
作するといわれているが、エアフローセンサ５の
下流側に図示しないインタクーラを設けエアクリ
ーナ６の部分の寸法等を適宜調整することによ
り、上記のような吸気脈動をほとんどなくすこと
ができ、エアフローセンサ５による計測信頼性あ
るいは精度は十分に高くできるものと考えられ
る。

さらに、回転数センサ１６が設けられており、
この回転数センサ１６は例えばイグニツシヨンコ
イルの１次側マイナス端子からエンジン回転数情
報を検出することによりエンジン回転数を検出す
るものである。

また、吸気温度を検出する吸気温センサ１７、
大気圧を検出する大気圧センサ１８が設けられて
いるほか、エンジン冷却水温度を検出する水温セ
ンサ１９、車速を検出する車速センサ２０、エン
ジンアイドル状態を検出するアイドルスイツチ２
１が設けられており、更に図示しないが、排気中
の酸素濃度を検出するO₂センサ、エンジンノツ
ク状態を検出するノツクセンサ、エンジンクラン
キング時を検出するクランキングスイツチ、デイ
ストリビユータ付き光電変換手段によつてクラン
ク角度を検出するクランク角度センサなどが設け
られており、これらのセンサやスイツチからの信
号はコントローラ１４へ入力されるようになつて
いる。

なお、吸気温センサ１７、大気圧センサ１８、
水温センサ１９、スロツトルサ１５、O₂センサ、
ノツクセンサなどは、その検出信号がアナログ信
号であるので、Ａ／Ｄコンバータを介してコント
ローラ１４へ入力される。

また、大気圧センサ１８はコントローラ１４内
に組み込んでもよい。

なお、アイドル時のエンジン回転数を制御する
ためスロツトル弁３をロツド等を介して回転駆動
するエンジン被制御部としてのDCモータ等のア
クチユエータ（図示せず）が設けられている。

また、吸気マニホルド部分には、各気筒ごとに
エンジン被制御部としての電磁式燃料噴射弁４が
設けられている。

さらに、吸気通路部分１ａ，１ｂの分岐部近傍
には、切替弁８が介装されており、この切替弁８
はロツド等の連係機構を介してダイアフラム式圧
力応動装置９により開閉駆動されるようになつて
いる。

また、この圧力応動装置９の圧力室には、制御
通路１０が接続しており、この制御通路１０に
は、コントローラ１４からの制御信号を受けて切
り変わる制御用切替弁１３を介して、負圧通路１
１からの吸気通路負圧（この吸気通路負圧は吸気
通路１におけるスロツトル弁配設部よりも下流側
から取り入れられる）または大気通路１２からの
大気圧が作用するようになつている。

さらに詳述すれば、コントローラ１４からの制
御信号を受けて切替弁１３が負圧通路１１側に切
り替わることにより、制御通路１０に吸気通路負
圧が作用すると、ロツド等が吸引されることによ
り、切替弁８が吸気通路部分１ｂを閉じる一方、
コントローラ１４からの他の制御信号を受けて切
替弁１３が大気通路１２側に切り替わることによ
り、通路１０に大気圧が作用すると、圧力応動装
置９内の戻しばねの作用によつてロツド等が押し
出されることにより切替弁８が吸気通路部分１ｂ
を開くようになつている。

そして、吸気通路部分１ｂが閉じているとき
は、吸気は吸気通路部分１ａを通じて取り入れら
れ、吸気通路部分１ｂが開いているときは吸気通
路部分１ａの吸入空気抵抗が大きいことと相まつ
て、吸気はほとんど吸気通路部分１ｂを通じて取
り入れられる。

ところで、コントローラ１４は、CPUやメモ
リー（マツプを含む）、適宜の入出力インターフ
エースをそなえて構成されているが、このコント
ローラ１４は、具体的にはエンジンＥが後述する
エンジンの特定運転状態にあるときにエアフロー
センサ５によつて検出された吸入空気量（実際は
この吸入空気量を吸気温や大気圧によつて補正し
たものを使う。以下同じ。）から推定される較正
用スロツトル開度θs（このθsは吸入空気量との関
係でマツプに記憶されている）とスロツトルセン
サ１５によつて検出された検出スロツトル開度θr
とを比較しこの比較結果に応じてスロツトル開度
の値を補正する補正手段Ｍ１およびこの補正手段
Ｍ１によつて補正されたスロツトル開度情報に基
づくエンジン制御信号を電磁式燃料噴射弁４ある
いはスロツトル弁３をアイドル時に駆動する上記
アクチユエータ等のエンジン被制御部へ出力する
制御手段Ｍ２の機能を有している。

そして、この補正手段Ｍ１によつて補正された
データを使用するものとして、具体的には、スロ
ツトル開度やエンジン回転数から求められるエン
ジンＥの運転状態に応じ電磁式燃料噴射弁４へ燃
料供給用制御信号（これが「エンジン制御信号」
に当る）を出力する燃料供給用制御手段が考えら
れるほか、アイドル時のエンジン回転数をエンジ
ン回転数に基づいて制御する（この制御を回転数
フイードバツク制御という）ほかスロツトル開度
に基づいて制御する（この制御をポジシヨンフイ
ードバツク制御という）ため上記アクチユエータ
へ制御信号（これが「エンジン制御信号」に当
る）を出力するアイドル時フイードバツク制御手
段（アイドルスピードコントロール手段）が考え
られる。

ここで、補正手段Ｍ１によつて補正が行なわれ
るための上記運転条件としては、吸入空気量から
スロツトル開度を推定するのに安定していると
き、例えばスロツトル開度が極低開度域（アイド
ル近辺）が選ばれるが、具体的には次の条件を満
足したときである。

(1) 回転数フイードバツク制御が所定時間継続し
ていること (2) 吸入空気量が予め設定された所定範囲にある
ことここで、エンジンが上記(1)、(2)の条件を満足し
ている運転状態のとき、エアフローセンサ５の出
力信号に対するスロツトルセンサ１５の出力が一
義的に決まるので、この運転状態を、「エンジン
の特定運転状態」という。

さらに、コントローラ１４は、エンジンＥの運
転状態に応じ点火時期制御信号を出力する点火時
期制御手段の機能も有している。

なお、第１図中の符号２は排気通路を示してい
る。

上述の構成により、スロツトル開度の較正およ
び較正後のエンジン制御は次のようにして行なわ
れる。すなわち第２図に示すごとく、ステツプ
A1で、各種データが入力されるが、その後ステ
ツプA2、A3で補正手段Ｍ１によつてスロツトル
開度の較正が可能かどうかの判断が行なわれる。
まず、ステツプＡ２で、回転数フイードバツク制
御が所定時間継続しているかどうかが判断され、
このステツプA2でYESなら、ステツプA3でエア
フローセンサ５で検出された吸入空気量が所定範
囲内にあるかどうかが判断される。もしこのステ
ツプA3でもYESであるなら、スロツトル開度の
較正が可能であると判断する。このように判断さ
れると、コントローラ１４から制御信号が出力さ
れ、切替弁１３が負圧通路１１側に切り替わるた
め、切替弁８が吸気通路部分１ｂを閉じる。これ
により吸気がエアフローセンサ５付きの吸気通路
部分１ａを通じて導入される。これによりエアフ
ローセンサ５の出力値が上がる。

この状態で次のステツプA4すすむ。このステ
ツプA4では、補正手段Ｍ１によつて較正用スロ
ツトル開度θsと検出スロツトル開度θrとが比較さ
れ、この比較結果としてのθs−θrをスロツトルセ
ンサ１５のセツト誤差（取付け誤差）とみなし
て、この誤差分でスロツトル開度の値を補正する
ことが行なわれる。

なお、ステツプA4で得られたスロツトルセン
サ１５のセツト誤差分は適宜コントローラ１４の
メモリ内に記憶される。

このようにして、スロツトル回路が較正された
後は、コントローラ１４から他の制御信号が出力
され、切替弁１３が大気通路１２側に切り替わる
ため、切替弁８が吸気通路部分１ｂを開く。これ
により吸気は吸入空気抵抗の小さい吸気通路部分
１ｂを通じて導入されるようになる。

そして、その後はステツプA5で、制御手段Ｍ
２により、上記のようにして補正（較正）された
スロツトル開度に基づいて燃料供給制御やアイド
ル時ポジシヨンフイードバツク制御などのエンジ
ン制御が行なわれるのである。

なお、その後は所定時間が経過して再度エンジ
ンＥが上記の運転条件下にあるときに、必要に応
じ切替弁８を切替えて、再びスロツトルセンサ１
５のセツト誤差分が求められ、この新しいセツト
誤差値でスロツトル開度の値を補正するという学
習制御が行なわれる。

また、ステツプA₂、A₃でNOの場合、すなわ
ち特定運転状態外では、スロツトル開度の値を補
正することは行なわれず、既に較正されたスロツ
トル開度に基づくエンジン制御が行なわれる。

このようにして、通常制御時に吸入空気抵抗の
増大ひいては出力の低下を招くことなく、スロツ
トル開度に依存するエンジン制御を精度良き実行
することができ、これにより例えばアイドルスピ
ードコントロールや減速時の燃料制御の性能がよ
くなるのである。

なお、燃料供給制御を主として吸入空気量情報
に基づいて行ない、例えば減速時等において吸気
系にサージングが発生すると、吸入空気量情報に
基づく制御において優先して、スロツトル開度情
報に基づくエンジン制御を行なう場合にも、上記
実施例の方を適用することができ、この場合もエ
ンジン制御の信頼性が高まる。

第３，４図は本発明の他の実施例としてのエン
ジン制御方法を示すもので、第３図は本方法によ
りスロツトル開度を較正しているときの状態を示
す全体構成図、第４図は本方法によりスロツトル
開度を較正したあとこの較正されたスロツトル開
度に基づいてエンジン制御を行なつている状態を
示す全体構成図であり、第３，４図中、第１，２
図と同じ符号はほぼ同様の部分を示す。

この実施例では、エンジンＥの吸気通路１にエ
アフローセンサ５付きの吸気通路部材１Ａを取り
付けたり、エアフローセンサ５をもたない吸気通
路部材１Ｂを取り付けたりすることができるよう
になつている。すなわち、出荷時やサービス時に
は、第３図に示すごとく、エアフローセンサ５付
きの吸気通路部材１Ａを取り付けて、エアフロー
センサ５からの出力によりスロツトル回路を較正
し、通常使用時は、第４図に示すごとく、エアフ
ローセンサ５をもたない吸気通路部材１Ｂに取り
替える。

そして、このように取り替えたあとは、較正後
のスロツトル回路に基づいて上記実施例のような
エンジン制御が行なわれる。

なお、較正を行なうための条件や方法および較
正後のデータの記憶等は、前述の実施例とほぼ同
じである。

このように、本実施例によれば、前述の実施例
と同様、応答性が良くしかも誤差の少ない高精度
のエンジン制御が実現できるほか、エアフローセ
ンサ５を常時は搭載せずサービス工具とすること
が行なわれるので、大幅なコストダウンが可能と
なるほか、エアフローセンサ配設のためのレイア
ウトの制限を受けることもない。

なお、吸入空気量について、吸気温補正や大気
圧補正は行なわなくてもよい。

また、本方法はターボ車に搭載のエンジンにも
適用することができる。

以上詳述したように、本発明のエンジン制御方
法によれば、エンジンの通路における吸入空気量
を検出するエアフローセンサと、上記吸気通路に
介装されたスロツトル弁の開度を検出するスロツ
トルセンサと、上記スロツトルセンサの出力する
スロツトル開度信号に応じて上記エンジンを制御
する制御手段と、上記エアフローセンサの出力信
号に対する上記スロツトルセンサの出力信号が一
義的に決まるエンジンの特定運転状態を検出する
運転状態検出手段とをそなえたエンジン制御装置
において、上記運転状態検出手段によつて上記特
定運転状態が検出されたときに、上記スロツトル
センサによつて検出された検出スロツトル開度を
上記エアフローセンサによつて検出された吸入空
気量から求められる較正用スロツトル開度により
較正し、ついでこの較正されたスロツトル開度に
基づいて上記エンジンを制御することが行なわれ
るので、応答性が良いというスロツトル開度情報
に基づくエンジン制御の利点を生かしながら、ス
ロツトルセンサのセツト（取り付け）誤差による
制御信頼性の低下を防止できる。しかもスロツト
ルセンサによつて検出された検出スロツトル開度
の較正が、エアフローセンサの出力信号に対する
スロツトルセンサの出力信号が一義的に決まるエ
ンジンの特定運転状態のときに行なわれれるの
で、上記の較正を高精度で行なうことができ、そ
の結果誤差の少ない高精度のエンジン制御を実現
できる、という顕著な作用効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明の一実施例としてのエンジ
ン制御方法を示すもので、第１図は本方法を実施
するための装置を示す全体構成図、第２図はその
作用を説明するための流れ図であり、第３，４図
は本発明の他の実施例としてのエンジン制御方法
を示すもので、第３図は本方法によりスロツトル
開度を較正しているときの状態を示す全体構成
図、第４図は本方法によりスロツトル開度を較正
したあとこの較正されたスロツトル開度に基づい
てエンジン制御を行なつている状態を示す全体構
成図である。１……吸気通路、１Ａ，１Ｂ……吸気通路部
材、１ａ，１ｂ……吸気通路部分、２……排気通
路、３……スロツトル弁、４……電磁式燃料噴射
弁、５……エアフローセンサ、６，７……エアク
リーナ、８……切替弁、９……応力応動装置、１
０……制御通路、１１……負圧通路、１２……大
気通路、１３……切替弁、１４……コントロー
ラ、１５……スロツトルセンサ、１６……回転数
センサ、１７……吸気温センサ、１８……大気圧
センサ、１９……水温センサ、２０……車速セン
サ、２１……アイドルスイツチ、Ｅ……エンジ
ン、Ｍ１……補正手段、Ｍ２……制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

１エンジンの吸気通路における吸入空気量を検
出するエアフローセンサと、上記吸気通路に介装
されたスロツトル弁の開度を検出するスロツトル
センサと、上記スロツトルセンサの出力するスロ
ツトル開度信号に応じて上記エンジンを制御する
制御手段と、上記エアフローセンサの出力信号に
対する上記スロツトルセンサの出力信号が一義的
に決まるエンジンの特定運転状態を検出する運転
状態検出手段とをそなえたエンジン制御装置にお
いて、上記運転状態検出手段によつて上記特定運
転状態が検出されたときに、上記スロツトルセン
サによつて検出された検出スロツトル開度を上記
エアフローセンサによつて検出された吸入空気量
から求められる較正用スロツトル開度により較正
し、ついでこの較正されたスロツトル開度に基づ
いて上記エンジンを制御することを特徴とする、
エンジン制御方法。