JPS58206847A - エンジン回転速度制御装置 - Google Patents

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】 この発明は、例えば電気的負荷の変動に対応してアイド
ル運転状況を制御して、エンジンの安定動作が保証され
るようにするエンジン回転速！ｆ制個装置に関する。

自硬車用のエンジンに２いて、排ガス対策上さらに燃費
同上のために、アクセル操作の行なわれないアイドル回
転時にはその回転速度を光分に低減すゐことか考えらｎ
ている。しかし、ブロアー、デフォツガ、ライト等の電
気負荷が大きくかかった場合には、その電気負荷に対応
する電気ｔｔｌ−得るための発電機に対して大きな回転
力を必要とするようになる。したがって、低速回転状態
のアイドル運転時において、回転特続の限界に近い低速
回転状態にあるエンジンに対して、過大な負荷が作用す
るようになり、エンジン回転数がざらに偉丁する状態と
な９、極端な場合にはエンジンストール状態となる。

この発明は上記のような点に鑑みなされたものであって
、特にアイドル回転速度上回転持続のための限界値に近
い状態に設定したような場合に、大きな電気負荷が発生
する状態であっても、エンジンの円滑な運転状態を確実
に持続し、安定したアイドル４転が継続さｎるようにす
るエンジンの回転速開削ａ装置を提供しようとするもの
である。

すなわち、この発明に係るエンジン回転速度葡Ｊ　Ｈ装
置は、ブロアー、デフォツガ、ライト等の電気負荷の状
態を検出すると共に、電気負荷のある特定ブする値より
大きい状態で、エンジンに対する空気量あるいは混合気
量を追加供給するものである。

以丁図面ケ参照してこの発明の一果踊例を説明する。第
１図はエンジン関連部分の構成を示すもので、エンジン
１０は４サイクル火花点化式のもので、通常に自動車用
動力源として用いらｎるものである。このエンジン１０
にはエアクリ−六１１、エアフロメータ１２、吸気管１
３および吸気分岐管１４を介して、ホり空気が流入され
る。また、燃料であるガソリンは、吸気分岐管１４１／
ｒ−設けられた複数の電磁式燃料噴射弁１５から噴射供
給される。

エンジンｌＯＯ主吸入空気艦は、図示しないアクセルペ
ダルによシ任意に操作さｎるスロットル弁１６によって
調整さｎ、−万燃料噴射畦は、マイクロコンピュータ等
による’＋ｆｆ制御回１洛１７ＶＣよって調璧される。

制御回路Ｊ７は回転速要センナとなる電磁ビッグアヅブ
１８で検出される回転速度信号と、エアフロメータ１２
によって測定される吸入空気量とを基本パラメータとし
て燃量噴射１ｋを決定するもので、他にエンジン冷却水
温を検出する暖機センサ１９等からの検出信号を入力し
ており、これによって燃料噴射鏝の増舐制御指令を行う
。

スロットル弁１６の−１ｌｔｌＩにはこれをバイパスす
るようにして空気’Ｘ￥Ｉ２０．２１が設けられ、この
導管２０．２１の間には空気制唾弁２２が設けられてい
る。空気導管２ｏの一端は、スロットル弁１６とエアフ
ローメータ１２の間に設けられた空気導入口に接ａされ
、空気導管２１の一端は、スロットル″＃−１６の下ｌ
介部に設けられた空気導出口に接続されている。

空気訓補弁２２は、ダイヤフラム式制御弁でこのダイヤ
フラム２５の揺動はシャフト２６に同定された弁体２７
に伝達し、弁座２８を開閉するようになる。ダイヤフラ
ム２５は、ハウジング２３，２４にそれぞれ対応するダ
イヤプラム室２９および大気圧室３０間の圧力差によっ
て“変位するもので、圧縮コイルばね３１により付勢さ
れて、弁体２７に対する開弁力を付与するようにしてい
る。

弁体２７は、基本的にはニードル弁であって、弁座２８
が形成す６　ｒｊｅｔ通面権を、ダイヤフラム２５の変
位、すなわち室２９の圧力に応じて連′　　成約に変化
させ、人口バイブ３２から出口バイブ３３へ流れる空気
量を調整する。また、弁体２７には、通常のニードル弁
とは逆に配設されており、比較的弱い圧縮コイルスプリ
ング３４によシスプリング３１に抗する閉弁力が付与さ
れている。

なお、この弁体２７は通常のニードル弁とは逆に配設さ
れておシ、蚕２９の圧力が高くなる（大気圧に近づく）
と開弁し、室２９の圧力が低くなる（真空に近づく）と
閉弁する。なた、この図ｅて示す全開位置で弁体２７の
リフトｔ（変１立鑞）が「０」であるとすると、図中上
方へのリフ）ＩＬに対して空気量Ｑが指数関数的に変化
するよう画成されている。

、ハウジング２４には、保持プレート３５が固足されて
おり、この保持プレート３５およびハウジング２４の底
部にある支持孔３６によりシャフト２６が案内されてい
る。また、保持プレート３５には小孔３７が形成されて
おり、この小孔３７を介して大気圧室３０は大気に連通
されている。

ダイヤフラム室２９は、スロットル弁１６より上爵、の
ボート３８に管３９を介して接続されており吸気管１３
の大気側圧力を導（。さらに、ダイヤフラム室２９は負
圧を導くため管４０および絞）４１ｔ−介してエンジン
１０に対する吸気分岐ｇ１４に連噛されている。尚、上
記肯３９の途中には、この管３９を開閉しダイヤフラム
室２９の圧力を制御するオン、オフ型′ＴＩＬ磁弁４２
が設けられている。

゛電磁弁４２は、制菌回路１７によりｉ！Ｉｌ＋−され
るもので、　１ｌｔｌＪ呻回路１７によって電磁コイル
４３の励磁状態が、’Ｎ１１　ｍされる。

１ＢＩＪ　ｔ＠１回路１７には、電磁ピックアップ１８
、暖機センサ１９、自動車のクーラー等空調機の空調ス
イッチ４４からの信号が供給されており、さらにエンジ
ン回転速度信号、冷却水温信号、空調機のオン、オフ信
号電気負荷信号（ブロアー、ライト、デフオフが４）の
オン、オフ信号が入力され、この他にもエンジンｌ’０
のスタータ信号ＳＴＡ、目勤斐速機のニュートラルセー
フティ信号ＮＳＳが入力される。

ここで、電磁ピックアップ１８は、エンジン１０のクラ
ンク軸と同期して回転するりングギャ１８ａと対向して
設けられており、エンジン回転速度に比例した周波数の
パルス信号をｄ力する。また暖慨センｆ’１９は、ナー
ミスタ等の恐温累子ηλらなりエンジン温間を代表する
例え′鰭１７温を６出す６・　　　、）４ 空誠スイツｙ−２３はオンすることによって電磁クラッ
チ４５が接続状態とな９、エンジン１０の負荷として空
調機用コンプレッサ４６が４＠される。

４２図は上記側１卸１司略１７についてその構成を示し
たもので、１００は・撚゛料唄射ｔを演算するマイクロ
プロセッサ（ＯＰＵ）であシ、１０１は回転速度（数）
センナとなる電磁ピックアップ１８からの信号よりエン
ジン回転数をカウントする回転数カウンタである。この
回転数カウンタ１０１はエンジン回転に同期して割り込
み制御部１０２に割り込み指令信号を送る。

割り込み匍」脚部１０２はこの信号を受けると、コモン
パス１５０を通じてマイクロプロ上ツナ１００ＶＣ割り
込み信号を出力する。１０３はデジタル入力ポートでエ
ンジン１０の排気系に設けられる空燃比センｆ４９の信
号やスタータの作＠ゲオンオフするスターへイッチ５ｖ
７ｊ＞らのスタータ信号、′電気負荷５１からの信号等
のデジタル信号をマイクロプロセッサ−００に伝達する
。１０４はアナログマルチプレクサと入−り変換６７Ｊ
＼ら成るアナログ入力ポートで、吸装置センサ、すなわ
ちエアフロメーター２、牧気厖七ンサ５２、冷却水温１
９からの各信号をＡ−Ｄ　ｉ換してＪ１１次マイグロブ
ロセッナ１ｕｏに読み込塘せる（幾能をもつ。５３はバ
ッテリ、５４はキースイッチであり、′！を源回路５５
はキースィッチ５４全通してバッテリー５３に接続され
ている。’Ｍｒ　種回路５５は各部分にＦＩＬ読ｔ−供
給する。１０７はプログラム動作中一時使用される一時
記憶ユニツ）（ＲＡＭ）であり、１０Ｂはプログラムや
各種の定数等を記憶して２く読み出し専用メモリ（几Ｏ
Ｍ）である。

１０９はレジスタを含む燃料噴射時間ｉδ１」例月カウ
ンタで、ダウンカウンタで構成され、マイクロプロセラ
ｆ　（ＯＰ　Ｕ　）　１　ｏ　ｏで演算された電磁式燃
料噴射弁の關弁時闇つ′１り燃料噴射喰を表すデジタル
信号を笑際の電磁式燃料噴射弁１５の開弁時間ケ与える
パルス時間幅のパルス信号に犀畏する。１１０は電磁式
燃料噴射コｚ１５會駆う山する′亀力増ｌｐ邑部である
。１１１はタイマーで経過時間を副足しマイクロプロセ
ッサ１００に伝達する。

回転数カウンタ１０１は回転数ピックアップ１８の出力
によりエンジン１回転につさ１回エンジン回転数全潰１
１足し、七の測定の終了時に割り込み制御部１０２に割
り込み指令信号を供給する。τ１ｊり込み制御部１０２
はその信号から割り込み信号を発生し、マイクロプロセ
ッサ１００に燃料噴射敬の演算を行なう割り込み処理ル
−テンを実行させる。

さらにタイマ１１１から出力される所定周期の例えば８
”’　　＠の信号により割夛込み制御部１０２から割り
込み信号が発生するとマイクロプロセッサ１００はアイ
ドル回転の？［ｌｌＪ　ｉｌｌ］量演算用割り込みルー
チンの実行を開始する。１１２は制御出力１に得るカウ
ンタであり、電力増幅部１１３を介してＩ８０アクチェ
ータ５６７に制御する。

第３図はマイクロプロセッサ１００の概略フローチャー
トを示すもので、このフローチャートＶｒ−Ｍづきマイ
クロプロセッサ１００の機能を説明すると共に樋底全体
の作動をも説明する。

キースイッチ５４並びにスタータスイッチがオンしてエ
ンジン１０が始動されるとスタートにてメインルーチン
の演算処理が開始されステップ２００にて初期化の処理
が実行され、ステップ２０１においてアナログ入力ボー
ト１ｏ４からの冷却水温、吸気温に応じたデジタル１回
、１だデジタル入力ボートから電気負荷、例えばブロア
ー、ライト、デフォツガ、空調機やトルコンの負荷信号
を読み込む。

ステップ２０２で電気負荷変化が有ったかどうかを判別
し、電気負荷変化が有った場合はステップ２１１へ、電
気負荷変化が無かった場合はステップ２θ３に進む。ス
テップ２０３では前回の制御実行から所定時間経過した
かどうかを判定し、所定時間に満たない場合は何もせず
このルーチンから仮けるが、所定時間経過後はステップ
２０４以丁の処理を実行する。

ステップ２０４では水温や負荷に応じた巨像回転数ＮＦ
を第４図の（Ａｌに準じ演算し、ステップ２０５では目
標ＩＰ！Ｊ転数ＮＦと笑エンジン回転斂Ｎｅとの偏差Δ
Ｎを計算し、ステップ２０６では偏差ΔＮに応じた制ａ
瀘りを第４図（Ｂ）の如く決定する。ステップ２０７で
は制御暑りが所定範囲内であるかどうかｔ確認し、所定
範囲外の場合はステップ２０９で？ｌ５１Ｊ　Ｉ＠Ｉ　
ｉｔを上限（Ｄｍａｘ　）　、下限（Ｄｍｉｎ　）で抑
える。そして、所定範囲内の場合は、ステップ２０７迄
に決まっていた市ＩＪ　ａ　ｆを変更せずステップ２０
８に進む。ステップ２０８では次回のルーチンの為に制
御縁りを記憶して、ステップ２１０で制御量りを出力す
る。

ステップ２０２で電気負荷変化が有ったと判別された時
はステップ２１１に進み、第１表で示す如く電気負荷信
号に応じて制御値ΔＤを算出して、ステップ２１２で前
回の・制御ｄＤに回ｈｐ儂Ｍに対応することなく、見込
みでΔＤだけ補正した値を制ａｔＤとして、ステップ２
０７にＳシ前述の劃ａを実施する。

第　　１　　表 第５図は定常定行時に電気負荷をかけた後、アイドルに
した場合のタイミングチャートを示す。従来はＷ　’ｒ
Ｗで示すようにバイパス空気制御ｉｔａは′（らず、吸
入空気１ｔ’Ｑａも変らないため、増加した負荷１ｃ負
けてアイドル運転状態となるとエンジンストールの状態
となった。しかし、上記芙ｊ例のようにすれば実、源で
示すように電気負荷信号に応じてＩＳＯアクチュエータ
５６を制御するため、前記不具合モードにおけるアイド
ル回転速度の低下あるいはエンジンストールが防止でき
るようになる。

上記実施例における電気負荷信号の代り、第６図に示す
ようにオルタネータ６０のロータコイル６１１１１ＶＣ
抵抗６３を入れて上記コイル電流を検出して制御回路１
７に取υ込み、その電流、値（電気負荷−大のときロー
タコイル電流−大）に応じて第７図の如き追加？１ｌｌ
ｌＪａ量Σ’Ｊａを加えた制御１をＩ８０アクチュエー
タ５６に印加し、エンジン吸入空気ＪｌをΣΔＱだけ持
ち上げ、前記不具合モードにおけるアイドル回転速度の
低下あるいはエンジンストールを防ぐようにしてもよい
。

上記実施例では制御対象をスロットルのバイパス通路中
に設けたアクチュエータとしたが、スロット弁をアクチ
ュエータで制御することももちろん可能である。

以上のようにこの発明によれば、特に電気負荷が増加し
たような場合において、エンジンに対する混合気遣等が
増加されて、特にアイドル状態の低速回転時に２ける回
転速度が上昇されるものであシ、特にアイドル回転時に
おける定常回転数を光分低下設定する場合においても、
確実にエンジンの回転状態が安定して保持さｎるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るエンジン制御装置を
説明する構成図、第２図は上記装置の制御回路を説明す
る構成図、第３図は第２図のマイクロプロセッサを説明
する治れ図、第４図は上記装置の動作を説明する特性Ｂ
１３Ｓ図（フローチャート）、第５図は上記装置の動作
状〃すを従来例と共に示すタイムチャート、第６図はこ
の発明の他の実施例を示す図、ｇｇ７図は上記実施例の
作用を説明する図である。 １０・・・エンジン、１３・・・吸気管、１５・・・ボ
５科噴射弁、１２・・・制御回路、１８・・・ｉ！磁ピ
ックアップ、１９・・・水温センサ、２２・・・空気制
御弁、２９・・・ダイヤフラム室、３ｏ・・・大気圧室
。 出願人代理人　＃埋土　鈴　江　武　彦第３図 第４図 （Ａ）　　　　　　　（Ｂ） 第５図 藺 エンスト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン負荷の状態となる電気負荷信号を検出する手段
   と、この検出手段で検出した電気負荷曖に応じた制御ｔ
   を設定する手段と、この制ａＩｋにもとすきエンジンに
   供給する空気緻あるいは混合気量をｄｊＭ整する手段と
   を具備し、電気負荷が特定される以上に大きい状態でも
   、エンジン回転数を保持させるようにしたことを特徴と
   するエンジン回転速度制御装置。