JPH06272601A

JPH06272601A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH06272601A
Application number: JP8409393A
Authority: JP
Inventors: Masaki Fujii; 正毅藤井; Hideki Kusunoki; 秀樹楠; Hideki Kobayashi; 英樹小林
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1994-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】吸入空気量の変化度合が大きくてもタイミン
グがずれることなく適確な加速補正を行えるようにす
る。【構成】加速操作によりスロットル開度が増大しエン
ジン回転数が上昇した時に、目標過給圧の変化度合を見
て、目標過給圧の変化度合が大きいときは吸入空気量の
立ち上がりが大きいと予測し（ａ）、また、目標過給圧
の変化度合が小さいときは吸入空気量の立ち上がりが小
さいと予測して（ｂ）、それぞれの吸入空気量の変化量
が設定値に達するタイミングを基準に加速補正タイミン
グを設定する。すなわち、目標過給圧の変化度合が大き
いときは加速補正（非同期噴射）のタイミングを早くし
（ａ）、目標過給圧の変化度合が小さいときは加速補正
のタイミングをが遅くする（ｂ）。また、点火時期遅角
補正タイミングも同様に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加速時に燃料増量，点火
時期遅角等の加速補正を行うエンジンの制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの加速時には、出力を高めるた
め、あるいは空燃比がリーン側にずれるのを防止するた
め吸入空気量の変化に応じて燃料を増量補正したり、ノ
ッキングを防止するために点火時期をリタード（遅角）
させるような加速補正が従来から行われている。その場
合、加速補正は、エアフローセンサによって検出された
吸入空気量の変化が設定値以上になった時点で開始され
るのが普通である。

【０００３】また、特公昭６３−８２９６号公報に記載
されているように、加速，減速といった過渡時に制御系
の遅れ等によって最適な燃料噴射量や点火時期が得られ
なくなるのを防止するため、エアフローセンサによって
検出された吸入空気量の変化から燃料噴射時の吸入空気
量を予測して、その予測した空気量に基づいて噴射量等
の演算を行うようにしたものも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の加速補正では、
エアフローセンサによって検出した吸入空気量の変化が
設定値以上になった時に燃料増量や点火遅角を開始する
ようにしているが、エアフローセンサには検出遅れがあ
り、検出値の変化と実際の吸入空気量の変化とはタイミ
ング的にずれがある。そのため、吸入空気量の変化を検
出して加速補正を開始するようにした場合は、吸入空気
量が実際に設定値に達してから燃料増量等が開始される
までに遅れがあり、その間の吸入空気量の変化度合が大
きい場合には、このタイミングのずれが決定的なものと
なって十分な補正効果が得られなくなるという問題があ
った。

【０００５】上記公報記載の制御装置によれば、エアフ
ローセンサによって検出された吸入空気量の変化から実
際に加速補正が開始される時の吸入空気量を予測し、そ
の予測した空気量に基づいて加速補正量を設定するよう
にすることも考えられるが、その場合でも、加速補正タ
イミングのずれは防止できない。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、加速度合に応じて適確なタイミングで加速補
正を行うことのできるエンジンの制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、過給式エンジ
ンの場合に、目標過給圧は一般にエンジン回転数とスロ
ットル開度によって設定されるものであって、その目標
過給圧の変化は実際の吸入空気量の変化と相関関係があ
り、しかも、目標過給圧の設定にはエアフローセンサの
場合のようなセンサ遅れがないためエアフローセンサに
よって直接吸入空気量の変化を検出する場合のような検
出遅れは生じないことから、この目標過給圧の変化度合
を見ることによってその後の実際の吸入空気量変化の予
測ができ、したがって、加速補正のタイミングを加速度
合に応じて適確に設定できるという知見に基づくもので
あって、その構成はつぎのとおりである。

【０００８】すなわち、本発明に係るエンジンの制御装
置は、過給式エンジンにおいて、エンジンの運転状態を
検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段の出
力を受け、エンジンの運転状態に応じた目標過給圧を設
定して該目標過給圧となるよう過給圧を制御する過給圧
制御手段と、吸入空気量が増大する加速過渡状態に対応
してエンジン制御に所定の加速補正を加える加速補正手
段と、過給圧制御手段による過給圧制御において設定さ
れた目標過給圧の変化度合を検出する目標過給圧変化度
合検出手段と、該目標過給圧変化度合検出手段の出力を
受け、目標過給圧の変化度合が大きい程前記加速補正手
段による加速補正のタイミングを早める補正タイミング
設定手段を備えたことを特徴とする。

【０００９】また、エンジン回転数の変化もまた吸入空
気量の変化と相関関係があって、エンジン回転数の変化
度合が大きいと、その後の吸入空気量の変化も大きくな
る。そこで、より適確な加速補正タイミングを実現する
ためには、前記補正タイミング設定手段は、エンジン回
転数の変化度合を検出するエンジン回転数変化度合検出
手段の出力を受け、エンジン回転数の変化度合が大きい
程前記加速補正手段による加速補正のタイミングを早め
るものとするのがよい。

【００１０】前記加速補正手段は、燃料増量補正あるい
は点火時期遅角補正、またはその両方を行うものであっ
てよい。

【００１１】図１は本発明の全体構成を示す。

【００１２】

【作用】エンジンの吸入空気量が増大する加速過渡状態
に入ると、該加速過渡状態でのエンジン回転数やスロッ
トル開度の変化に対応して目標過給圧の設定が変わる。
そして、目標過給圧の変化度合に応じて、その変化度合
が大きい程、また、エンジン回転数の変化度合が大きい
程燃料増量，点火時期遅角といった加速補正のタイミン
グが早められる。

【００１３】目標過給圧の変化は実際の吸入空気量の変
化と相関関係があり、しかも、目標過給圧の設定にはセ
ンサ遅れがなくて、この目標過給圧の変化度合からその
後の実際の吸入空気量の変化度合すなわち加速度合の予
測ができる。そして、目標過給圧の変化度合が大きい
程、つまり加速度合が大きい程加速補正のタイミングを
早めることで加速補正タイミングのずれを防止できる。
また、エンジン回転数の変化も吸入空気量の変化と相関
関係があり、エンジン回転数の変化度合が大きいとその
後の吸入空気量の変化も大きくなるので、エンジン回転
数の変化度合が大きい程補正タイミングを早めることで
加速補正タイミングをより適確なものとすることができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】図２は本発明の一実施例のシステム図であ
る。図において、１はＶ型６気筒エンジンであり、２は
マイクロコンピュータにより構成されたコントロールユ
ニットである。

【００１６】エンジン１はＶ型をなす左右のバンクがそ
れぞれ３気筒を構成するものであって、各バンクにはそ
れぞれ気筒毎に内側に吸気通路４，５が延設され、外側
に排気通路６，７が延設されている。そして、左右バン
ク間の上方にはサージタンク８が配置され、各気筒の吸
気通路４，５が該サージタンク８が接続され、また、サ
ージタンク８の入口はエアクリーナ（図示せず）から延
びる上流側の吸気通路９に接続されている。

【００１７】サージタンク８上流側の吸気通路９には、
上流から順にエアフローセンサ１０，スロットル弁１
１，機械式過給機１２およびインタークーラ１３が配置
されている。また、エアフローセンサ１０の上流には吸
気温センサ１４が設けられ、スロットル弁１１にはアイ
ドルスイッチ１５およびスロットルポジションセンサ１
６が付設されている。また、この上流側の吸気通路９に
は機械式過給機１２を迂回するバイパス通路１７が設け
られ、該バイパス通路１７にバイパス制御弁（以下、Ａ
ＢＶという）１８が配置されている。このＡＢＶ１８の
アクチュエータ室は第１のソレノイド弁１９を介して負
圧源（バキュームポンプ等）２０に接続され、また、第
２のソレノイド弁２１を介して大気に開放されている。

【００１８】各気筒の吸気通路４，５には燃料噴射弁２
２が配置されている。また、サージタンク８にはブース
トセンサ２３が設けられている。

【００１９】エンジン１の点火系は、高電圧を発生させ
るイグニッションコイル２４と、気筒毎の点火プラグ２
５（図では一部のみを示す）と、各点火プラグ２５に高
電圧を配分するディストリビュータ２６とで構成されて
いる。

【００２０】エンジンの排気系は、気筒毎の上記排気通
路６，７と、これら排気通路６，７を集合する各バンク
の集合排気通路２７，２８と、両バンクの集合排気通路
２７，２８を下流側で集合する下流側排気通路２９とで
構成され、各集合排気通路２７，２８と下流側排気通路
２９にそれぞれ触媒３０，３１，３２が設置されてい
る。

【００２１】コントロールユニット２は各種信号を受け
て燃料噴射量，点火時期，過給圧等の制御を行う。その
ため、コントロールユニット２にはディストリビュータ
２６からクランク角センサ信号およびシリンダセンサ信
号が入力され、エアフローセンサ１０から吸入空気量信
号が、ブーストセンサ２３からブースト圧信号が、アイ
ドルスイッチ１５からアイドルスイッチ信号が、スロッ
トルポジションセンサ１６からスロット開度信号が、吸
気温センサ１４から吸気温度信号がそれぞれ入力され
る。また、コントロールユニット２には、その他、エン
ジン水温を検出する水温センサ３３から水温信号が入力
され、各集合排気通路２７，２８の触媒上流に設置され
たＯ₂センサ３４，３５から空燃比信号が入力され、大
気圧センサ３６から大気圧信号が入力される。

【００２２】燃料噴射量の制御では、クランク角センサ
信号から演算したエンジン回転数と吸入空気量をもとに
基本噴射量を設定し、それに水温，吸気温度、大気圧等
による補正を加え、さらに、空燃比信号に基づいたフィ
ードバック補正を加えて燃料噴射量を決定する。そし
て、燃料噴射量に対応したパルス幅の噴射パルスによっ
て燃料噴射弁２２を駆動しクランク角に同期して各気筒
への燃料噴射を行う。また、点火時期の制御では、クラ
ンク角センサ信号から演算したエンジン回転数に応じて
予め設定されたマップ値によって進角量を決定し、その
進角量に応じた点火パルスをイグニッションコイル２４
に出力する。また、過給圧の制御では、図３に示すよう
なエンジン回転数とスロットル開度のマップから目標過
給圧を読み出し、第１および第２のソレノイド弁１９，
２１を制御してＡＢＶ１８のリフト量（ＡＢＶ開度）を
調整し、ブースト圧（過給圧）が目標過給圧となるよう
制御する。

【００２３】また、この実施例では、加速補正として次
のように非同期噴射による燃料増量補正と点火時期遅角
補正を行う。

【００２４】加速補正では、目標過給圧の変化を見て、
その変化度合が設定値以上のときに、その目標過給圧の
変化度合から吸入空気量の変化量を予測し、その予測し
た吸入空気量の変化が設定値以上になるタイミングを基
準として非同期噴射および点火時期遅角を行う。

【００２５】図４は上記燃料増量補正を示すタイムチャ
ートである。加速操作が行われて、図４の（Ａ）に示す
ようにスロットル開度が増大し、エンジン回転数が上昇
すると、エンジン回転数とスロットル開度のマップ（図
３参照）により設定した目標過給圧が図４の（Ｂ）に示
すように変化する。そして、図４の（Ｂ）に（ａ）で示
すように目標過給圧の変化度合が大きいときは、図のＣ
に（ａ）で示すように吸入空気量の立ち上がりが大きい
ことが予測でき、また、（ｂ）のように目標過給圧の変
化度合が小さいときは、吸入空気量の立ち上がりが小さ
いことが予測できる。そこで、吸入空気量の変化が設定
値に達するタイミングを基準として、図の（Ｄ）に示す
ように、目標過給圧の変化度合が大きいときには非同期
噴射のタイミングを早くし（ａ）、目標過給圧の変化度
合いが小さいときは非同期噴射のタイミングを遅くする
（ｂ）。また、この同じタイミングで点火時期遅角補正
も行う。ここで、上記加速補正のタイミングは、図５の
（ａ）に示すように目標過給圧の変化度合（ΔＰ₀）に
略比例するよう設定され、また、図５の（ｂ）に示すよ
うにエンジン回転数の変化度合（ΔＮｅ）が大きい程タ
イミングが早くなるよう補正される。

【００２６】図６は上記実施例における過給制御のフロ
ーチャートである。このフローはＰ₁〜Ｐ₃のステップか
らなり、スタートするとＰ₁でスロットル開度（ＴＶ
Ｏ），エンジン回転数（Ｎｅ）といった各種信号を読み
込む。そして、Ｐ₂でＴＶＯとＮｅの関数として設定さ
れた目標過給圧（Ｐ₀）を読み込む。そして、この目標
過給圧となるようＡＢＶのソレノイド弁に制御信号を出
力する。

【００２７】また、図７は上記実施例における加速補正
のフローチャートである。このフローは、Ｓ１〜Ｓ７の
各ステップからなり、スタートすると、まず、Ｓ１で目
標過給圧（Ｐ₀），エンジン回転数（Ｎｅ）といった各
種信号を読み込む。そして、Ｓ２で目標過給圧（Ｐ₀）
の変化度合（ΔＰ₀）を演算する。そして、Ｓ３で目標
過給圧の変化度合（ΔＰ₀）が設定値（α）より大きい
かどうかによって加速判定をする。

【００２８】Ｓ３でΔＰ₀＞αというときは、Ｓ４へ進
み、エンジン回転数（Ｎｅ）の変化度合（ΔＮｅ）を演
算する。そして、Ｓ５でΔＰ₀とΔＮｅに応じた補正タ
イミングを設定し、Ｓ６で補正タイミングであるかどう
か判定して、補正タイミングであればＳ７で非同期噴射
および点火遅角補正を実行し、リターンする。また、補
正タイミングでないときはそのままリターンする。

【００２９】また、Ｓ３で目標過給圧の変化度合が設定
値以下（ΔＰ₀≦α）というときは、加速補正を必要と
する程の吸入空気量の変化がないということで、そのま
まリターンする。

【００３０】なお、上記実施例では加速補正として燃料
増量と点火時期遅角の両方を行うものを説明したが、燃
料増量あるいは点火時期遅角のいずれか一方を行う場合
にも本発明を適用することが可能である。また、上記実
施例のエンジンは機械式過給機を備えたものであるが、
本発明は機械式過給機以外の過給手段を備えたエンジン
に対しても適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、目標過給圧の変化度合によって吸入空気量の変化度
合を予測することにより、加速度合の大きいときでも燃
料増量や点火時期遅角といった加速補正のタイミングが
ずれるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成図

【図２】本発明の一実施例のシステム図

【図３】本発明の一実施例における目標過給圧設定のマ
ップ

【図４】本発明の一実施例における加速時燃料増量補正
を示すタイムチャート

【図５】本発明の一実施例における加速補正タイミング
の特性説明図

【図６】本発明の一実施例における過給制御を実行する
フローチャート

【図７】本発明の一実施例における加速補正を実行する
フローチャート

【符号の説明】

１エンジン２コントロールユニット１２機械式過給機１６スロットルポジションセンサ１８バイパス制御弁（ＡＢＶ）２２燃料噴射弁２４イグニッションコイル２５点火プラグ２６ディストリビュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】過給式エンジンにおいて、エンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出
手段の出力を受け、エンジンの運転状態に応じた目標過
給圧を設定して該目標過給圧となるよう過給圧を制御す
る過給圧制御手段と、吸入空気量が増大する加速過渡状
態に対応してエンジン制御に所定の加速補正を加える加
速補正手段と、前記過給圧制御手段による過給圧制御に
おいて設定された目標過給圧の変化度合を検出する目標
過給圧変化度合検出手段と、該目標過給圧変化度合検出
手段の出力を受け、目標過給圧の変化度合が大きい程前
記加速補正手段による加速補正のタイミングを早める補
正タイミング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。
【請求項２】前記補正タイミング設定手段は、エンジ
ン回転数の変化度合を検出するエンジン回転数変化度合
検出手段の出力を受け、エンジン回転数の変化度合が大
きい程前記加速補正手段による加速補正のタイミングを
早めるものとした請求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】前記加速補正手段は、燃料増量補正およ
び点火時期遅角補正の少なくとも一方を行うものとした
請求項１または２記載のエンジンの制御装置。