JPH0826786B2 - エンジン制御装置 - Google Patents

エンジン制御装置

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JPH0826786B2
JPH0826786B2 JP58236267A JP23626783A JPH0826786B2 JP H0826786 B2 JPH0826786 B2 JP H0826786B2 JP 58236267 A JP58236267 A JP 58236267A JP 23626783 A JP23626783 A JP 23626783A JP H0826786 B2 JPH0826786 B2 JP H0826786B2
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JP
Japan
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throttle valve
engine
opening
intake air
throttle
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JP58236267A
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武士 阿田子
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Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M11/00Multi-stage carburettors, Register-type carburettors, i.e. with slidable or rotatable throttling valves in which a plurality of fuel nozzles, other than only an idling nozzle and a main one, are sequentially exposed to air stream by throttling valve
    • F02M11/02Multi-stage carburettors, Register-type carburettors, i.e. with slidable or rotatable throttling valves in which a plurality of fuel nozzles, other than only an idling nozzle and a main one, are sequentially exposed to air stream by throttling valve with throttling valve, e.g. of flap or butterfly type, in a later stage opening automatically

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジン制御装置に係り、特にエンジンに供
給される吸入空気量の制御に好適なエンジン制御装置に
関する。
〔従来の技術〕
一般に、エンジンに吸入される吸入空気量は、特開昭
57−181938号公報にみられるように、アクセルに機械的
に連結された絞り弁の開閉により決定される。一方、エ
ンジンに供給される燃料は、エンジンへの吸入空気量を
検出し、それに見合った燃料を供給し制御する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このようにアクセルと機械的に連結さ
れた絞り弁の開閉によりエンジンに供給される吸入空気
量を決定していたのでは、特定条件下で、吸入空気量の
過少又は過剰が起ってしまう。例えば、燃料がエンジン
に吸入される速度と比較して、空気がエンジンに吸入さ
れる速度の方が早いため、加速時などは、燃料が追従で
きず、吸入空気量が過剰になる。そのために、定常状態
から加速状態に移行する際には空燃比が一時的にリーン
に落ち込み、必要なトルクが得られない。
本発明の目的は、エンジンに供給される吸入空気量の
過少及び過剰が回避でき、エンジンに所望の吸入空気量
の供給が可能で、且つ絞り弁の低開度領域での応答性を
低下することなく、スロットルアクチュエータの分解能
を高くして制御精度の良好なエンジン制御装置を提供す
ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、アクセルペダルに機械的に連動して開閉
される第一の絞り弁と、前記第一の絞り弁が設けられて
いる吸気通路とは別の通路に並行して設けられ、マイク
ロコンピュータの出力によって駆動されるスロットルア
クチュエータにより開閉される第二の絞り弁と、前記第
一の絞り弁を通過した吸入空気量と前記第二の絞り弁を
通過した吸入空気量との和に基づいて燃料噴射量を制御
する制御回路とを備え、前記第二の絞り弁の開度は前記
アクセルペダルのアクセル開度の関数として決定される
ように構成したことにより達成される。
〔作用〕
上記構成によれば、制御回路は、アクセルペダルと機
械的に連動して開閉する第一の絞り弁によって決定され
る吸入空気量を加減し、所望の吸入空気量が得られるよ
うに、スロットルアクチュエータを制御して、第二の絞
り弁を開閉する。
〔実施例〕
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明す
る。第1図は本発明に係るエンジン制御装置の全体構成
を示したものであり、エンジン1の吸気管2には絞り弁
3を有するスロットルチャンバ17が取付けられている。
エンジン1への吸入空気量は絞り弁3を制御回路12より
出力される制御信号により駆動されるスロットルアクチ
ュエータ4により開閉することで調整制御される。ま
た、スロットルチャンバ17の下流には燃料の供給手段で
ある電磁的に駆動されるインジェクタ5が取付けられて
おり、このインジェクタ5には燃料ポンプ14と圧力レギ
ュレータ15とによって一定圧力に調圧された燃料が作用
している。燃料の供給はインジェクタ5がエンジン1の
回転に同期して制御回路12より出力される開弁信号Tiに
より決定される燃料量を噴射することで行われる。
スロットルチャンバ17の上流にはベンチュリ状をした
スロート部が設けられており、このスロート部を迂回し
た通路にはエンジンの吸入空気量を検出する空気量セン
サ6(第1図に示したセンサは空気流速を検出するタイ
プのホットワイヤ式エアフローセンサである。)が取付
けられ、空気量Qaを検出し、その検出信号を制御回路12
に送っている(なお、この空気量センサは、スロットル
の開度を検証するために取付けられているもので、本発
明においては必須の要素ではない。)。
また、エンジンの運転状態を表わす信号はエンジン温
度TWが温度センサ10により、アクセルペダル8の開度θ
がアクセル開度センサ9により、更にエンジンの回転
数Nが回転数センサ7により検出される。
つぎに、エンジンの運転状態を考えた場合本実施例に
係るエンジン制御装置は従来装置と異なっている。すな
わち、運転者が操作するアクセルペダル8はスロットル
チャンバの絞り弁3とは機械的には切り離されており、
アクセルの開度はアクセル開度センサ9によって検出さ
れることになる。
また、絞り弁3の開閉手段は種々のアクチュエータが
考えられ、例えばステッパモータ,直流モータ負圧サー
ボ,リニアソレノイド,ロータリーソレノイドなどがあ
る。アクチュエータとして要求される特性としては応答
性が良いこと、分解能が小さいことである。しかし、双
方の特性を満足するアクチュエータは現在のところ実用
化されておらず、特別な検討を要する部分である。
第2図は第1図における制御回路12の具体的構成が示
されており、制御回路12はROM,RAMを有するマイクロコ
ンピュータCPUと入出力データ信号を処理するI/OLSIと
各々の波形整形を含めた入力回路INA〜C,出力回路DRと
によって構成されている。また、エンジンの運転状態を
示す信号,アクセル開度の入力信号,バッテリ電圧など
は、各々SENS1〜6,BATの入力ポートに各々の信号の形態
に見合った入力として入力回路INA〜Cに接続されてい
る。ここで、本発明として最小限必要な入力信号はアク
セル開度θA,エンジン回転数N,エンジン温度TW、さらに
吸入空気量Qaである。なお、出力側に接続されたINJは
燃料供給手段であるインジェクタ5−1〜5−4を示し
THACTはスロットルアクチュエータ及4を、更にPUMPは
燃料ポンプ14をそれぞれ示している。
既述したように本発明に係る燃料先行システムの成否
のポイントはスロットルアクチュエータ4の応答性と分
解能とを共に向上させたアクチュエータを得るところに
ある。ところが応答性、すなわち、一定距離動くのに要
する時間tと分解能Δθとの関係は第3図に示す如く逆
比例するため、双方とも満足することは難しく、適当な
ところで妥協することになるが、絞り弁3が低開度(即
ちアイドル等)においてはエンジンの回転数変動が厳し
く規定されるため、最少分解能も自ずから決まることに
なり通常、絞り弁の開度で0.2゜以下である。また、0.2
゜変化するために必要な時間が10msとしても80゜変化す
るためには4secかかることになり実用できない。
本発明の基本的な考え方は、第4図に示すようにアク
セル開度θACに対して、絞り弁の開度θTHはθTH1とθ
TH2に分けて作動させることである。即ち、θTH1はアク
セルペダル8と機械的に連動して開く開度であり、θ
TH2はそれに上乗せされて、スロットルアクチュエータ
4により作動される開度である。
次に本実施例に係るエンジン制御装置の絞り弁3の部
分の構成を第5図に示す。同図は同径の絞り弁TH1,TH2
を2個並列に配置したものであり、左方の絞り弁TH
1は、アクセルペダル8とロッド21によって機械的に結
合されており、アクセルペダル8の操作に対して遅れな
く、しかも一定の関連を有して開弁する。一方、右方の
絞り弁TH2はスロットルアクチュエータ4により開閉さ
れ、その開度はスロットル開度センサ16により検知され
る構成となっている。即ち、アクセル開度θACと絞り弁
TH2の開度θTH2はθAC∝θTH2の関係で作動すれば良
い。なお、このθACとθTH2の関係は、基本的には正比
例の関係であるが、その他、特別な関数を有しても良
く、マップとしてエンジン回転数などエンジンの運転条
件をパラメータにして記憶させても良い。
また、当然ではあるが、アクセル開度θACと絞り弁TH
2の開度θTH2とは角度量のみでなく、時間軸に対しても
変化させることはでき、これらは自由に選択できる。
第6図は、これらについて説明した図であり、通常、
最も早く動作できるアクチュエータθにおいても絞り
弁開度の全量すなわちθTH1+θTH2まで作動するために
は時間tbが必要であるのに対し、本実施例によればアク
セルの開度信号θに対してθTH1(これもアクセルペ
ダル8の踏込み量により機械的に決定される量である
が)まではθの傾斜で到達でき、残りのθTH2のみθ
′の傾斜となるため、時間をtb′に短縮できることが
可能である。
θa,taについては更に応答性の悪いアクチュエータに
ついて見るとtaという長い時間、開弁にかかることを示
すためのものである。次に第7図に本発明の変形例を示
す。第7図アクセルペダル8と連動する絞り弁TH1とス
ロットルアクチュエータ4により駆動される絞り弁TH2
の径を異ならしめた例である。
以上に説明したように上記実施例によればアクセルペ
ダルに対応した応答性の良い吸入空気量制御が可能とな
り過渡運転時における空燃比の変動を抑制でき、運転性
の改善が図れる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、アクセルペダルと機械的に連動して
開閉される第一の絞り弁によって決定される吸入空気量
は、所望の吸入空気量が得られるように、マイクロコン
ピュータの出力によって駆動されるスロットルアクチュ
エータによって開閉される第二の絞り弁によって加減さ
れる。このように吸入空気量を前記第一の絞り弁と第二
の絞り弁の吸入空気量の和として加減ができるので、エ
ンジンに供給される吸入空気量の過少及び過剰が回避で
き、エンジンに所望の吸入空気量の供給が可能となる。
さらに、前記第一の絞り弁は、アクセルペダルに対し
遅れなく開弁すると共に、前記第二の絞り弁は、アクセ
ル開度に応じた関数関係等を設定することができるため
アクセルペダルに対応した応答性の良い適切な吸入空気
量制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るエンジン制御装置の全体構成図、
第2図は第1図における制御回路の具体的構成を示すブ
ロック図、第3図はスロットルアクチュエータの応答特
性を示す図、第4図は本発明の基本概念を説明するため
の図、第5図は本発明に係るエンジン制御装置の一実施
例の要部の構成を示す図、第6図は第5図に示した実施
例の効果を従来例との比較において示した特性図、第7
図は本発明の変形例を示す図である。 1……エンジン、3……絞り弁、4……スロットルアク
チュエータ、5……インジェクタ、8……アクセルペダ
ル、9……アクセル開度センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクセルペダルに機械的に連動して開閉さ
    れる第一の絞り弁と、前記第一の絞り弁が設けられてい
    る吸気通路とは別の通路に並行して設けられマイクロコ
    ンピュータの出力によって駆動されるスロットルアクチ
    ュエータにより開閉される第二の絞り弁と、前記第一の
    絞り弁を通過した吸入空気量と前記第二の絞り弁を通過
    した吸入空気量との和に基づいて燃料噴射量を制御する
    制御回路とを備え、前記第二の絞り弁の開度は前記アク
    セルペダルのアクセル開度の関数として決定されるよう
    に構成したことを特徴とするエンジン制御装置。
JP58236267A 1983-12-16 1983-12-16 エンジン制御装置 Expired - Lifetime JPH0826786B2 (ja)

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JPS60128943A JPS60128943A (ja) 1985-07-10
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62223428A (ja) * 1986-03-22 1987-10-01 Nippon Denso Co Ltd スロツトル制御装置
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JPS58176435A (ja) * 1982-04-09 1983-10-15 Hitachi Ltd 自動車用エンジン制御装置

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