JPS5813139A - 自動車用エンジンの電子制御方式 - Google Patents

自動車用エンジンの電子制御方式

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Publication number
JPS5813139A
JPS5813139A JP11031081A JP11031081A JPS5813139A JP S5813139 A JPS5813139 A JP S5813139A JP 11031081 A JP11031081 A JP 11031081A JP 11031081 A JP11031081 A JP 11031081A JP S5813139 A JPS5813139 A JP S5813139A
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JP
Japan
Prior art keywords
amount
engine
basic
electronic control
throttle valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11031081A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Watanabe
雅弘 渡辺
Takehiko Hosokawa
細川 武比古
Haruo Furuya
古屋 晴雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11031081A priority Critical patent/JPS5813139A/ja
Publication of JPS5813139A publication Critical patent/JPS5813139A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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】 本発明は自動車用エンジンをマイクロコンピュータ等の
電子装置を用いて制御する電子制御方式に関し、エンジ
ンの運転状態を知る基本情報として、エンジン回転数及
びスロットルバルブ開度を用い、これら基本2情報(入
力)により基本燃料噴射量、基本点火進角値、基本ドウ
エル角等のエンジンの基本制御量を決定するとともに、
さらに必要ある場合は、スロットルバルブ開度の変化量
(単位時間当りの変化量あるいは単位エンジン回転角当
りの変化量)、酸素濃度センサ出力、冷却水温、吸気温
、バッテリ電圧、大気圧、酸素濃度等の入力情報により
前記基本量の補正を行いエンジンを最適運転状態に制御
しようとするものである。
従来、エンジン制御のための基本情報の一つである吸入
空気量を知る方法として次の二つがある。
(方式1):吸気管中に設けたエアフローセンサを用い
る方法(L−ジェトロニック)。
(方式2):吸気管中のスロットルバルブ付近に設けた
圧力センサによる吸気管負圧 とエンジン回転数から間接的に求め る方法(D−ジェトロニツク)。
しかしながら、これら(方式1)、(力感2)はいづれ
もセンサが高価格であり、また応答性に問題があった。
これらの問題の内、応答性を改善する方法として、次の
(方式3)がある。
(方式3):アクセル踏込量を測定し、この量によって
基本燃料噴射量を決定し、こ の基本量に種々の補正を行った燃料 量を噴射し、同時に噴射した燃料量 に見合った空気量が吸気管に流れる ようスロットルバルブ開度をパルス モータ等によって制御する方法(特 開昭56−12025号公報、「内 燃機関用燃料噴射方式」)。
しかしながら、この(方式3)もスロットルバルブ制御
用にパルスモータを用いるため、システム全体の価格が
高くなる欠点があった。
本発明は、上記従来例のようなエアフローセンサ、圧力
センサあるいはパルスモータ等の高価なセンサ、アクチ
ュエータを使世せず、また応答性も上記(方式a)と同
等以上となる自動車エンジンの電子制御方式を提供する
ものである。
以下に本発明の一実施例における燃料噴射制御方式につ
いて説明する。
本実施例では吸入空気量を知るためのセンサとして、従
来の(方式2)(D−ジェトロニック)の圧力センサに
替えてスロットルバルブ開度センサを用いる。
これは、D−ジェトロニック方式においては、吸入空気
量をエンジン回転数とスロットルバルブ付近の負圧によ
り間接的に測定していること、およびエンジン回転数が
一定の場合、スロットルバルブ付近の負圧とスロットル
バルブ開度とが一対一に対応することから可能である。
第1図に本実施例の制御システム構成を示し、また第2
図にエンジン回転周期(砿1/エンジン回転数)とスロ
ットルバルブ開度に対応した燃量噴射基本量のテーブル
例を示す。
(1)はバッテリ電圧を入力として定電圧化する定電圧
回路であり、この定電圧回路よりアナログ−ディジタル
変換器2およびマイクロコンピュータ3に電圧が供給さ
れる。
(2)はスロットル開度センサからのスロットル開度に
対応したアナログ電圧vTM、冷却水温センサからのエ
ンジン冷却水温に対応したアナログ電圧VIIY、排気
管中に設けられて排気ガス中の酸素濃度に応じた出力V
O2(この出力vO2からエンジンの空燃比の理論空燃
比からの大(リーン)/小(リッチ)を知ることができ
る)、及びバッテリを圧を分圧回路4で一定分圧比で分
圧した分圧電圧V+uttを各々入力し後述のマイクロ
コンピュータ3の指定に基づいて各々アナログ−ディジ
タル変換するアナログ−ディジタル変換器、 (3)は前記アナログ−ディジタル変換器2でディジタ
ル値に変換されたスロットル開度情報、冷却水温情報、
酸素濃度情報、バッテリ電圧情報を得るとともに、クラ
ンク角センサ出力を波形変換回路6を介して入力して、
エンジン回転周期情報を得これらの情報に基いて燃料噴
射用インジェクタにインジェクタ駆動用制御信号をイン
ジェクタ駆動回路6を介して出力するマイクロコンピュ
ータであり、上記1〜6により燃料噴射制御システムの
制御部(コントロール部)が構成される。
ここで第1図のマイクロコンピュータ3においては、第
2図に示す如きスロットルバルブ開度量とエンジン回転
周期に対応した燃料噴射量を、予めマイクロコンピュー
タ3のROM部にテーブル化しておき、一定エンジン回
転角度毎(又は一定時間毎)にマイクロコンピュータ3
にスロットルとエンジン回転周期情報(又はエンジン回
転数情報)をとりこみ、 噴射量をテーブル・ルックアップにより取り出す。
但し、とりこんだスロットル開度量およびエンジン回転
周期がテーブル上の値と一致しない場合は、例えば第1
図において、スロットル開度量θがθw1<θくθw1
+1、エンジン回転周期TがTw2<T<Tw2+1の
場合の基本燃料噴射量Tは、上記θw1、θw1+1、
θ、Tw2+1、T、Tw2、w1、Tw2、N1+1
、Tw2+1.N1、Tn2+1値より直線補間により
取り出せばよい。
但し、本方式において、アクセルにスロットルバルブを
直結した場合、第3図aの如くアクセルさせると、スロ
ットルバルブ 開度も同様に第3図すの如く急激に変化する。従ってマ
イクロコンピュータ3にもスロットルバルブ開度情報は
第3図すの如き変化をしたとしてとりこまれ、その結果
第3図Cの如き燃料量が噴射される。
より、スロットルバルブ開度の変化(従って燃料噴射量
の変化)と相似な変化をせず、第3図dの如く振動する
。この結果エンジンのシリンダ中の空燃比も第3図eの
如く振動しエンジン不調となこれを防止するためには、
アクセル踏込量をスロットルバルブ開度に変換する接続
系中に、例えば第6図に示す如き一次遅れ系を挿入すれ
ばよい。
次に、上記一次遅れ系の一例について第6図とともに説
明する。
第6図において、7は支点8を中心に回動するアクセル
ペダル、9はアクセルペダル7を一方向に付勢しアクセ
ルペダル7を戻すペダル戻しバネ、10はペダルストッ
パ、11はアクセルロッドであり、このアクセルロッド
11は軸12を中心に回動する。
上記アクセルペダル7の遊端は上記アクセルロッド11
の一端に当接しており、アクセルペダル7が回動すると
、このアクセルペダル7の回動に応じてアクセルロッド
11が軸12を中心に回動する。13はアクセルロッド
ストッパ、14はワイヤであり、このワイヤ14の一端
は上記アクセルロッド11の一端に連結されている。1
6はL字状のコネクティングロッドであり、このコネク
ティングロッド15は軸16により回動可能に支持され
ている。またコネクティングロッド15には上記ワイヤ
14の他端が連結されている。17は上記コネクティン
グロッド16を一方向に付勢する戻しバネ、18はコネ
クティングロッド用のストッパ、19は回動可能に支持
されたアクセルリンクロッドであり、このアクセルリン
クロッド19と前記コネクティングロッド15とはバネ
21によって連結されている。22は上記アクセルリン
クロッド19に設けられた回転軸20の回動に応じて動
作するスロットル、23はダンパーであり、このダンパ
ー23内には、小孔24が形成された板26が摺動可能
に保持されている。26は板26に取付けられた棒26
の一端が上記アクセルリンクロッド19に軸27によっ
て連結されている。28は上記ダンパー23を固定部2
9に連結するための軸である。
次に上記一次遅れ系の動作について説明する。
第6図において、アクセルペダル7を踏み込むとアクセ
ルロッド11はa1方向に回転し、コネクティングロッ
ド16もワイヤ14で引かれてa2方向に回転する。し
かしアクセルリンクロッド19はダンパー23がある為
にすぐには動かず、アクセル連結バネ21はアクセルペ
ダル7を踏み込んだ分だけ引き延ばされこのバネ21に
力がたくわえられる。バネ21にたくわえられたバネの
力とダンパー23の粘性抵抗できまる速度で(一時遅れ
)アクセルリンクロッド19はコネクティングロッド1
6にあたるまでa5方向に回転する。アクセルリンクロ
ッド19とスロットル22とはアクセルリンク軸20で
一体になって回転するように構成されている。逆にアク
セルペダル7を踏み込んだ状態から足を離した場合は、
アクセルペダル7は、足と共にすぐ戻るがそれ以外のも
のはすぐには動かない。踏み込んでいた時にコネクティ
ングロッド戻しバネ17にだくわえられた力とダンパー
23の粘性抵抗できまる速度でコネクティングロッド1
6及びアクセルリンクロッド19はそれぞれb2.b3
の方向へ回転し、アクセルロッド11もワイヤー14で
引かれてblの方向へ回転し、アクセルロッド11がア
クセルペダル7にあたる位置、又はコネクティングロッ
ド16がストッパ18にあたる位置で回転は停止する。
従ってアクセルペダル7を急激に踏み込んだり離したり
してもスロットル22は一時遅れ機構を介して回転する
第4図a〜eは上記一次遅れ機構を用いた場合の各部の
動作を示している。
アクセル踏込量が第4図aのように急激に変化しても、
スロットルバルブ開度の変化は第4図bのようになり、
このため燃料噴射量および吸入空気量はそれぞれ第4図
a、dに示す如く変化し、最終的に空燃比は第4図eに
示すように振動は生じないものである。
ただし、前記スロットルバルブ開度とエンジン回転周期
に対応する基本燃料噴射量のテーブル(第2図)は、あ
くまでスロットルバルブ開度及びエンジン回転周期の変
化が無いか、あるいはあっても極くゆっくり変化する時
、すなわち静的状態での基本燃料噴射量である。従って
、単位時間あるいは単位エンジン回転角度あたりのスロ
ットルバルブ開度変化量、あるいはエンジン回転周期(
回転数)変化量が一定値を越えた時は、前記テーブル値
に前記スロットルバルブ開度あるいはエンジン回転周期
(回転数)の変化量に対応した補正をするか、又は加減
速燃料噴射量として別途噴射をする必要がある。
また、バッテリ電圧、冷却水温および酸素濃度センサ等
による補正も従来方式と同様に必要である。
これら演算処理の結果として、最終的に得られた燃料量
に相当するインジェクタ駆動パルス巾を持った信号が、
インジェクタ駆動回路6より出力され、インジェクタか
らエンジン運転状態に最適な燃料が噴射されるものであ
る。
上記実施例は燃料噴射制御の例であるが、エンジン回転
数情報および吸入空気量情報を得、これらの情報に基い
て点火進角制御、ドウエル角制御等も前記燃料噴射制御
と同様に行なえることは、従来のL−ジェトロニック、
D−ジェトロニック方式と同様である。
本発明は上記のような構成であり、本発明によれば、 (1)従来の(方式1)(L−ジェトロニック)、(方
式2)(D−ジェトロニック)のような吸入空気量測定
用の高価格なエアフローセンサ、あるいは圧力センサ等
が不要となり、スロットル開度センサとクランク角セン
サ(エンジン回転周期情報を得るために従来のL−ジェ
トロニック方式、D−ジェトロニック方式でも必要)の
みでよく、安価な電子制御方式が得られる。
(2)従来の(方式3)の如きスロットルバルブ開度制
御用パルスモータは不要である。(アクセル−スロット
ルバルブ間を、例えば第6図に示す一次遅れ機構を介し
て接続するだけでよい。)等、従来の各種方式に比べて
極めて簡略化され、また従来と同等以上の性能を持った
エンジン制御システムが構成できる。このため、現在、
高価格のため高級車にしか採用されていない電子式エン
ジン制御システムを、中級車、大衆車にまで採用できる
利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における自動車用エンジンの
電子制御方式のブロック図、第2図は同実施例における
スロットル開度量とエンジン回転周期で決まる燃料噴射
基本量のテーブル内容を示す図、第3図a−eはアクセ
ル−スロットルバルブ間に一次遅れ系が設けられていな
い電子制御方式における各部の動作を示す図、第4図a
〜eは本発明の一実施例における電子制御方式における
各部の動作を示す図、第6図は本発明の一実施例におけ
る電子制御方式の一次遅れ系の概略構成図である。 1・・・・・・定電圧回路、2・・・・・・アナログ−
ディジタル変換器、3・・・・・・マイクロコンピュー
タ、4・・・・・・分圧回路、5・・・・・・波形変換
回路、6・・・・・・インジェクタ駆動回路、7・・・
・・・アクセルペダル、8・・・・・・支点、9・・・
・・・ペダル戻しバネ、10・・・・・・ペダルストッ
パ、11・・・・・・アクセルロッド、12・・・・・
・113・・・・・・アクセルロッドストッパ、14・
・・・・・ワイヤ、16・・・・・・コネクティングロ
ッド、16・・・・・・軸、17・・・・・・戻しバネ
、18・・・・・・ストッパ、19・・・・・・アクセ
ルリンクロッド、20・・・・・・回転軸、21・・・
・・・バネ、22・・・・・・スロットル、23・・・
・・・ダンバー、24・・・・・・小孔、26・・・・
・・板、26・・・・・・棒、27・・・・・・軸、2
8・・・・・・軸、29・・・・・・固定部。 代理人の氏名弁理士中尾敏男ほか1名 特開昭58−13139(5)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マイクロコンピュータに自動車用エンジンの回転
    数情報およびスロットルバルブ開度情報をとりこみ、こ
    れら2つの情報に基いて、基本燃料噴射量、基本点火進
    角値、基本ドウニル角筒等のエンジン制御に必要な基本
    制御量を決定することを特徴とする自動車用エンジンの
    電子制御方式。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の自動車用エンジンの
    電子制御方式において、アクセル踏込量が一次遅れ系を
    介してスロツトルバルブ開度に変換されることを特徴と
    する自動車用エンジンの電子制御方式。
  3. (3)特許請求の範囲第1項または第2項記載の自動車
    用エンジンの電子制御方式において、一定時間あるいは
    一定エンジン回転角度当りのスロットルバルブ開度の変
    化量が所定の値を越えた時、上記スロットルバルブ開度
    の変化量に対応して加減速燃料量を決定、あるいはエン
    ジン制御に必要な基本制御量を補正する補正量を決定す
    ることを特徴とする自動車用エンジンの電子制御方式。
  4. (4)特許請求の範囲の第1項または第2項または第3
    項記載の自動車用エンジンの電子制御方式において、酸
    素濃度センサ出力、冷却水温、バッテリ電圧、大気圧、
    吸気温等の各種エンジン動作情報によって、エンジン制
    御に必要な基本制御量あるいは加減速燃料量を補正する
    ことを特徴とする自動車用エンジンの電子制御方式。
JP11031081A 1981-07-14 1981-07-14 自動車用エンジンの電子制御方式 Pending JPS5813139A (ja)

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Cited By (2)

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