JPH07269403A

JPH07269403A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH07269403A
Application number: JP8770194A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Morioka; 宏行森岡; Osamu Yamashita; 修山下; Kiwa Honda; 喜和本多
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】スロットル弁を迂回するバイパス通路の出口
より上流位置に設置したブーストセンサにより検出され
た吸気圧力に基づいて燃料噴射量等のエンジン制御量を
演算する制御において、バイパス流量が変化した時に吸
気圧力の検出値が不適切となり適切なエンジン制御量を
維持できなくなるのを防止する。【構成】ブーストを読み込んで（Ｓ１）、テーブルに
より理論噴射パルス幅ＴＥ１ＢＡＳＥを設定し（Ｓ
２）、エンジン回転数を読み込んで（Ｓ３）、エンジン
回転とブーストを基に実験値としての運転領域補正係数
ＴＥ１ＳＵＢを設定する（Ｓ４）。そして、軽負荷時に
はＩＳＣ開度が小さく程大きいＩＳＣ開度補正量を設定
し（Ｓ８）、吸気温補正等とＩＳＣ補正を行って基本噴
射パルスＴＥ２を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸気圧力の検出値に基づ
いて燃料噴射量等のエンジン制御量を制御するエンジン
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの空燃比制御では、吸入空気量
とエンジン回転数を検出して、吸入空気量をエンジン回
転数で割った値である吸気充填量に基づいて燃料の基本
噴射量を演算し、その基本噴射量に吸気温補正等の各種
補正係数を掛けて最終噴射量（噴射パルス幅）を決定す
るのが一般的であり、その場合に、吸入空気量を計測す
るため、エンジンの吸気通路には、エアクリーナとの接
続部の近傍にエアフローセンサを設けるのが普通であ
る。また、吸入空気量を直接検出するのではなくて、ス
ロットル弁下流の吸気圧力を検出し、検出した吸気圧力
に基づいて吸気充填量を予測し、その予測した吸気充填
量に基づいて基本燃料噴射量を演算するようにしたもの
が知られている。

【０００３】それとは別に、エンジンの吸気系にスロッ
トル弁を迂回して該スロットル弁の上流と下流とを連通
するバイパス通路を形成し、該バイパス通路に流量制御
用のバイパス制御弁を設けたものが知られている。その
代表的な例は、アイドル時すなわち無負荷運転時のエン
ジン回転数（アイドル回転数）を制御するためのＩＳＣ
（アイドルスピードコントロール）装置であり、他に、
エンジン始動時等にエンジン回転を高めて排気系の触媒
の活性化を速めるためのバイパスエア供給装置等があ
る。また、特公平３−６２８９８号公報には、ＩＳＣ装
置を備えたエンジンにおいて、スロットル弁を通過する
空気量を測定し、バイパス通路を流れる空気量は直接測
定することなしに、バイパス制御弁の制御量に基づく補
正によってスロットル弁を通過する空気量とバイパス通
路を流れる空気量を合わせた全空気量に対応した燃料供
給量を設定しようというものが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】スロットル弁下流の吸
気圧力を検出し、検出した吸気圧力に基づいて吸気充填
量を予測し、その予測した吸気充填量に基づいて基本燃
料噴射量を演算するという制御を採用する場合には、吸
気通路に、スロットル弁下流の吸気圧力を検出するブー
ストセンサを設ける必要がある。

【０００５】ところで、このブーストセンサの取り付け
位置はつぎのような条件を満たすことが要求される。す
なわち、その条件とは、第１に、スロットル弁開度に対
する吸気圧力（ブースト）の追従性が良い位置でなけれ
ばならないということであり、第２に、吸気圧力に基づ
いて吸気充填量を予測する際の吸気温補正に必要な吸気
温センサの取り付け位置と近い位置でなければならない
ということであり、第３に、サージタンクの底部のよう
に、オイル，ゴミ等の異物を吸い込み易い位置であって
はならないということである。一方、ＩＳＣ装置を備え
るエンジンの場合に、ＩＳＣ用のバイパス通路は、レイ
アウト上の理由で、その出口側連通位置がサージタンク
の入口付近に位置するような配置となることが多い。そ
うした場合に、ブーストセンサの取り付け位置はスロッ
トル弁の直下流位置が最適で、この最適なセンサ取り付
け位置というのは、ＩＳＣ用のバイパス通路の出口側連
通位置よりも上流にならざるを得ない。ところが、この
ようにブーストセンサの取り付け位置がＩＳＣ用のバイ
パス通路連通位置の上流にあると、バイパス制御弁（Ｉ
ＳＣバルブ）の開度が変わることによってＩＳＣ流量が
変化した時の吸気充填量の変化をブーストの変化として
正確に検出することができず、そのために、吸気充填量
の予測が精度の悪いものとなり、燃料噴射量が不適切に
なるという問題が生ずる。

【０００６】上記公報に記載された制御装置は、上述の
ようにＩＳＣ用のバイパス制御弁の制御量（開度）に基
づく補正を行うことによってスロットル弁を通過する空
気量とバイパス通路を流れる空気量を合わせた全空気量
を正確に把握できるようにしようとするものであるが、
これはスロットル弁を通過する空気量の方をエアフロー
メータを用いて測定することを前提としたものであっ
て、吸気圧力を検出し、検出した吸気圧力に基づいて吸
気充填量を予測し、その予測した吸気充填量に基づいて
基本燃料噴射量を演算するという制御に直ちに適用でき
る技術ではない。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決するため
のものであって、吸気圧力に基づいて燃料噴射量等のエ
ンジン制御量を演算する制御において、スロットル弁を
迂回するバイパス通路の流量が変化した時に吸気圧力の
検出値が不適切となるのを補償して適切なエンジン制御
量を維持できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のエンジンの制御
装置は、エンジンの吸気系におけるスロットル弁下流の
吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段と、前記吸気圧力
検出手段により検出された吸気圧力に基づいてエンジン
制御量を演算する制御量演算手段と、前記スロットル弁
を迂回して該スロットル弁の上流と下流とを連通するバ
イパス通路に設けられ該バイパス通路を流れる空気量を
制御するバイパス制御弁を備えたエンジンの制御装置に
おいて、前記バイパス制御弁の開度を検出する開度検出
手段と、前記開度検出手段により検出された前記バイパ
ス制御弁の開度に応じて前記エンジン制御量を補正する
補正手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】また、前記制御量演算手段が、検出された
吸気圧力からエンジンの燃焼室に吸入される吸入空気の
充填量を予測し、その予測した吸気充填量に基づいてエ
ンジン制御量を演算するものである場合に、前記補正手
段は、前記開度検出手段により検出された前記バイパス
制御弁の開度が小さい程前記エンジン制御量を高吸入空
気量側に補正するものとするのが好ましい。

【００１０】前記エンジン制御量は、例えば燃料噴射量
である。

【００１１】また、前記バイパス通路は、例えば無負荷
運転時のエンジン回転数を制御するためのアイドルスピ
ードコントロール通路である。

【００１２】また、前記バイパス通路は、始動時にエン
ジン回転を高めて排気系の触媒の活性化を速めるための
バイパスエア供給通路であってもよい。

【００１３】本発明の上記構成は、吸気圧力検出手段が
スロットル弁より下流でバイパス通路の出口側連通位置
より上流に設けたものである場合に適用できる。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１に係るエンジンの制御装置に
よれば、エンジンの吸気系におけるスロットル弁下流の
吸気圧力が検出され、その検出された吸気圧力に基づい
てエンジン制御量が演算される。そして、その際に、ス
ロットル弁を迂回するバイパス通路に設けられたバイパ
ス制御弁の開度が検出され、その検出されたバイパス制
御弁の開度に応じて前記エンジン制御量が補正される。
それにより、バイパス通路の流量変化の影響で吸気圧力
の検出値が不適切になり適切なエンジン制御量が維持で
きなくなるのが防止される。

【００１５】また、本発明の請求項２に係るエンジンの
制御装置によれば、エンジンの吸気系におけるスロット
ル弁下流の吸気圧力が検出され、検出された吸気圧力か
らエンジンの燃焼室に吸入される吸入空気の充填量が予
測され、その予測による吸気充填量に基づいてエンジン
制御量が演算される。そして、その際に、スロットル弁
を迂回するバイパス通路に設けられたバイパス制御弁の
開度が検出され、検出されたバイパス制御弁の開度が小
さい程前記エンジン制御量が高吸入空気量側に補正され
る。それにより、バイパス通路の流量変化の影響で吸気
圧力の検出値が不適切になり吸気充填量の予測が精度の
悪いものとなって適切なエンジン制御量が維持できなく
なるのが防止される。

【００１６】また、請求項３の構成によれば、バイパス
通路の流量変化の影響で吸気圧力の検出値が不適切にな
り吸気充填量の予測が精度の悪いものとなって適切な燃
料噴射量が維持できなくなるのが防止される。

【００１７】また、請求項４の構成によれば、アイドル
スピードコントロールのためのバイパス流量の変化の影
響で吸気圧力の検出値が不適切になり吸気充填量の予測
が精度の悪いものとなって燃料噴射量等のエンジン制御
量が適切な値に維持できなくなるのが防止される。

【００１８】また、請求項５の構成によれば、始動時の
触媒活性化を速めるためのバイパスエア流量の変化の影
響で吸気圧力の検出値が不適切になり吸気充填量の予測
が精度の悪いものとなって燃料噴射量等のエンジン制御
量が適切な値に維持できなくなるのが防止される。

【００１９】また、以上の作用は、吸気圧力検出手段が
前記スロットル弁より下流で前記バイパス通路の出口側
連通位置より上流に設けられたものである場合に特に顕
著となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２１】図２は本発明の一実施例の全体システム図
である。この実施例は２気筒のロータリーピストンエン
ジンに適用したものであり、図において、１はロータリ
ーピストンエンジンのエンジン本体を示す。また、２は
マイクロコンピュータで構成されたエンジンコントロー
ルユニットである。

【００２２】エンジン１の各気筒の独立吸気通路３は、
集合部（サージタンク）４に連通し、集合部４はプライ
マリとセカンダリに分かれた二つのを吸気通路５，６を
介して上流側吸気通路７に接続されている。そして、プ
ライマリ吸気通路５とセカンダリ吸気通路には、それぞ
れ入口部にプライマリスロットル弁８およびセカンダリ
スロットル弁９が設けられ、これらスロットル弁８，９
は低吸気量域でまずプライマリ側が開き、高吸気量にな
るとセカンダ側も開くよう機械的に連動連結されてい
る。そして、プライマリスロットル弁８にはダッシュポ
ット１０が付設されている。また、セカンダリ吸気通路
６のセカンダリスロットル弁９の下流にはシャッタバル
ブ１１が設けられている。このシャッタバルブ１１はア
クチュエータ１２に連結され、冷間時にセカンダリ吸気
通路６を閉じる。

【００２３】上流側吸気通路７はエアクリーナ１３に連
通し、途中には、低速域で作動するプライマリターボチ
ャージャ１４と高負荷域で作動するセカンダリターボチ
ャージャ１５とを一体化してなる所謂シーケンシャルタ
ーボが配設され、その下流にはインタークーラ１６が設
けられている。

【００２４】上流側吸気通路７は、エアクリーナ１３と
の接続部がプライマリ側とセカンダリ側の二つの通路７
Ａ，７Ｂに分かれている。そして、プライマリ側吸気通
路７Ａはプライマリターボチャージャ１４を通り、セカ
ンダリ側吸気通路７Ｂはセカンダリターボチャージャ１
５を通り、これらがインタークーラ１６の上流で集合す
る。

【００２５】また、エンジンの排気通路１７は、途中が
二つに分岐してプライマリターボチャージャ１４とセカ
ンダリターボチャージャ１５に導かれ、ターボ下流側で
再び一つの通路に集合して、サイレンサ１８に接続され
ている。また、サイレンサ１８の上流には、サイレンサ
１８側から順にメインキャタ１９とプリキャタ２０の二
つの触媒装置が配設されている。

【００２６】上記シーケンシャルターボは基本的には公
知の構造であって、吸気側を切り替えるチャージコント
ロールバルブ２１Ａおよび該チャージコントロールバル
ブ２１Ａが閉じた時にエアを漏らすチャージリリーフ通
路２１Ｂ，排気側の切り換えを行う排気切替バルブ２
２，ウエストゲートバルブ２３およびリリーフバルブ２
４と、それらを駆動する各アクチュエータあるいはバル
ブ２５Ａ，２５Ｂ，２７，２８と各ソレノイドバルブ２
９Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ，３１，３２を備えてい
る。

【００２７】各独立吸気通路３には、燃料噴射装置とし
てエンジン側にプライマリインジェクタ３３が設けら
れ、吸気管側にセカンダリインジェクタ３４が設けられ
ている。また、エンジン本体１には気筒毎にトレーリン
グ側とリーディング側の二つの点火プラグ３５，３６が
設けられ、それら点火プラグ３５，３６がそれぞれのイ
グナイタ３７，３８に接続されている。

【００２８】また、上記プライマリ側吸気通路には、ス
ロットル弁８の上流と下流を連通するＩＳＣ（アイドル
スピードコントロール）通路３９が設けられ、その通路
出口側にＩＳＣバルブ４０が設けられている。そして、
上記ＩＳＣ通路の出口側連通部より上流に位置するスロ
ットル弁８の直下流位置に圧力取出管４１が接続され、
この圧力取出管４１にガスフィルタ４２を介してブース
トセンサ４３が接続されている。

【００２９】吸気系には、その他、上記シッターバルブ
１１のアクチュエータ１２を制御するソレノイドバルブ
４４が設けられ、また、始動時に触媒活性化を速めるた
めのバイパスエア供給通路４５と、該通路４５を開閉す
るソレノイドバルブ４６が設けられている。また、上記
集合部４の位置に吸気温センサ４７が設けられている。

【００３０】また、排気系には、プリキャタ２０の上流
に排気ガス中の酸素濃度を測定するＯ₂センサ４８が設
けられている，。

【００３１】エンジンコントロールユニット２には、図
示しない回転センサからエンジン回転信号が入力され、
また、ブーストセンサ４３，吸気温センサ４７，Ｏ₂セ
ンサ４８等のセンサ信号が入力される。また、スロット
ル開度信号，大気圧信号等が入力される。そして、燃料
噴射量が演算され、点火時期が演算されて、噴射信号が
各インジェクタ３３，３４に出力され、点火信号が各イ
グナイタ３７，３８に出力される。また、エンジンコン
トロールユニット２からは上記各ソレノイドバルブ２９
Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ，３１，３２，４４，４６
に制御信号が出力され、また、ＩＳＣバルブ４０に制御
信号が出力される。

【００３２】この実施例において、燃料噴射量はブース
トセンサ４３により検出された吸気圧力に基づいて演算
している。すなわち、検出された吸気圧力からエンジン
の吸気充填量を予測し、その予測した吸気充填量に基づ
いて基本噴射量を演算する。そして、ＩＳＣ装置が作動
する軽負荷域では、図３に示すマップによってＩＳＣバ
ルブ４０の開度が小さい程噴射量を増量側に大きく補正
している。

【００３３】最終噴射量は、上記基本噴射量に水温等に
よる補正を加え、さらに、Ｏ₂センサ４８の出力に基づ
くフィードバック補正を加えて設定する。

【００３４】つぎに、この実施例における燃料噴射の基
本噴射量の演算を図４のフローチャートを参照して具体
的に説明する。

【００３５】図４のフローチャートは、スタートする
と、ステップＳ１でブーストセンサ４３の出力（ブース
ト）を読み込む。そして、Ｓ２で、ブーストとパルス幅
の関係を規定したテーブルによって理論噴射パルス幅Ｔ
Ｅ１ＢＡＳＥを設定する。

【００３６】つぎに、Ｓ３でエンジン回転数を読み込
み、Ｓ４でエンジン回転とブーストとによって変わる運
転領域補正係数ＴＥ１ＳＵＢを実験値のテーブルによっ
て設定する。

【００３７】つぎに、Ｓ５でスロットル開度を読み込
む。そして、Ｓ６で、運転領域がＩＳＣバルブの作動域
である軽負荷域かどうかを判定する。そして、軽負荷域
という時は、Ｓ７でＩＳＣ開度を読み込み、Ｓ８で図３
のマップによりＩＳＣ開度補正量（係数）を求める。ま
た、軽負荷域でないときは、Ｓ９でＩＳＣ開度補正量を
０（ゼロ）にする。

【００３８】つぎに、Ｓ１０で吸気温を読み込んで、Ｓ
１１で吸気温補正量（係数）を求め、次いで、Ｓ１２で
大気圧を読み込み、Ｓ１３で大気圧補正量（係数）を求
める。そして、Ｓ１４に進み、ＴＥ１ＢＡＳＥに、ＴＥ
１ＳＵＢ，吸気量補正量，大気圧補正量およびＩＳＣ開
度補正量を掛け合わせて基本噴射パルス幅ＴＥ２を演算
する。なお、上記実施例では吸気圧力に基づいて演算す
るエンジン制御量が燃料噴射量である場合を示したが、
吸気圧力に基づいて他の例えば点火時期とかシーケンシ
ャルターボ等の制御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、上記実施例はＩＳＣ開度によ
り制御量を補正するものであるが、始動時のエンジン回
転を高めて触媒の活性化を速めるためのバイパス通路の
制御に関連づけて燃料噴射量等のエンジン制御量を補正
するような実施例も可能である。

【００３９】本発明はその他いろいろな態様で実施する
ことができるものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係るエンジンの制御
装置によれば、吸気圧力に基づいてエンジン制御量を演
算する場合に、スロットル弁を迂回するバイパス通路に
設けたバイパス制御弁の開度に応じて前記エンジン制御
量を補正することにより、バイパス通路の流量変化の影
響で吸気圧力の検出値が不適切になり適切なエンジン制
御量が維持できなくなるのを防止することができる。

【００４１】また、本発明の請求項２に係るエンジンの
制御装置によれば、吸気圧力からエンジンの燃焼室に吸
入される吸入空気の充填量を予測し、その予測による吸
気充填量に基づいてエンジン制御量を演算する場合に、
スロットル弁を迂回するバイパス通路に設けられたバイ
パス制御弁の開度が小さい程前記エンジン制御量を高吸
入空気量側に補正することにより、バイパス通路の流量
変化の影響で吸気圧力の検出値が不適切になり吸気充填
量の予測が精度の悪いものとなって適切なエンジン制御
量が維持できなくなるのを防止することができる。

【００４２】また、請求項３の構成によれば、バイパス
通路の流量変化の影響で吸気圧力の検出値が不適切にな
り吸気充填量の予測が精度の悪いものとなって適切な燃
料噴射量が維持できなくなるのを防止することができ
る。

【００４３】また、請求項４の構成によれば、アイドル
スピードコントロールのためのバイパス流量の変化の影
響で吸気圧力の検出値が不適切になり吸気充填量の予測
が精度の悪いものとなって燃料噴射量等のエンジン制御
量が適切な値に維持できなくなるのを防止することがで
きる。

【００４４】また、請求項５の構成によれば、始動時の
触媒活性化を速めるためのバイパスエア流量の変化の影
響で吸気圧力の検出値が不適切になり吸気充填量の予測
が精度の悪いものとなって燃料噴射量等のエンジン制御
量が適切な値に維持できなくなるのを防止することがで
きる。

【００４５】以上の効果は、吸気圧力検出手段が前記ス
ロットル弁より下流で前記バイパス通路の出口側連通位
置より上流に設けられたものである場合に特に顕著であ
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全体システム図

【図３】図２の実施例におけるＩＳＣ開度補正量のマッ
プ

【図４】図２の実施例の制御を実行するフローチャート

【符号の説明】

１エンジン本体２エンジンコントロールユニット８プライマリスロットル弁３３プライマリインジェクタ３４セカンダリインジェクタ３９ＩＳＣ通路４０ＩＳＣバルブ４１圧力取出管４３ブーストセンサ４７吸気温センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸気系におけるスロットル弁
下流の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段と、前記吸
気圧力検出手段により検出された吸気圧力に基づいてエ
ンジン制御量を演算する制御量演算手段と、前記スロッ
トル弁を迂回して該スロットル弁の上流と下流とを連通
するバイパス通路に設けられ該バイパス通路を流れる空
気量を制御するバイパス制御弁を備えたエンジンの制御
装置において、前記バイパス制御弁の開度を検出する開
度検出手段と、前記開度検出手段により検出された前記
バイパス制御弁の開度に応じて前記エンジン制御量を補
正する補正手段を設けたことを特徴とするエンジンの制
御装置。
【請求項２】前記制御量演算手段は、検出された吸気
圧力からエンジンの燃焼室に吸入される吸入空気の充填
量を予測し、その予測した吸気充填量に基づいてエンジ
ン制御量を演算するものであり、前記補正手段は、前記
開度検出手段により検出された前記バイパス制御弁の開
度が小さい程前記エンジン制御量を高吸入空気量側に補
正するものである請求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】前記エンジン制御量が燃料噴射量である
請求項１または２記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】前記バイパス通路が無負荷運転時のエン
ジン回転数を制御するためのアイドルスピードコントロ
ール通路である請求項１，２または３記載のエンジンの
制御装置。
【請求項５】前記バイパス通路が始動時にエンジン回
転を高めて排気系の触媒の活性化を速めるためのバイパ
スエア供給通路である請求項１，２または３記載のエン
ジンの制御装置。
【請求項６】前記吸気圧力検出手段が前記スロットル
弁より下流で前記バイパス通路の出口側連通位置より上
流に設けられた請求項１，２または３記載のエンジンの
制御装置。