JPS5827852A - 内燃機関制御方式 - 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、負荷が一定のとき機関に供給する燃料量を
変化させることによシ機関機能（念とえは回転数）に微
少変化を生じさせ、この変化幅の変曲点が内燃機関の燃
焼における物理的意味含有することを利用し、それぞれ
の作動条件下の最大出力、最小燃料消費そして排ガス浄
化の内燃機関を制御する内燃機関制御方式に関する。

従来、このような内燃機関の制御装置としてはキャプレ
タ装置あるいは燃料噴射装置で主絞シ弁の他に副絞り弁
を設け、この絞り弁を制御して吸入空気量金わずかに変
化させ、機関のトルクが最大になる点に制御し、燃費率
最少とする制御装置が知られている。

また排ガス浄化効率最大とする制御としては、三元触媒
を用いる装置において、θ、センナを用いたフィードバ
ック制御によシ空燃比を常に理論空燃比（Ａ／Ｆ　＝　
１４．７　）に制御する装置が知られている。

さらに、出力最大とする制御では吸入空気量一定の時、
燃料量を変化させトルクが最大となるよう燃料量を制御
すれば食いことが知られている。

内燃機関は機関の動作領域に応じ、前記燃費率、排ガス
浄化率、出力のいずれかに重点を置いた制御を行なうこ
とが必要であり、前記制御装置あるいて制御方法はそれ
ぞれの項目に関しては機関の構成品の特性バラツキや経
時変化の影譬を受けないかあるいは吸収するものである
。

しかし、単にこれらの制御を組み合すことによ）、内燃
機関の最適制御を行なうことは、装置の複雑化、価格の
高騰を招き不利である。

したがって、従来の装置は前記制御のいずれか１項目を
主に行い、他の２項目は予め設定され九動作特性のまま
であり、機関の構成品の特性バラツキや経時変化の影ｌ
ｌｌ′ｔ−受けるものであった。

この発明は、上記の点にかんがみなされたもので一定負
荷状態で供給燃料量を制御し、機関機能の相対的変化を
検出して、その検出値を追跡することＫより機関を所望
の状態で運転することによ）、安価な構成にて前記要求
を満足できる内燃機関制御方式を提供することを目的と
する。

以下、この発明の内燃機関制御方式の実施例について図
面に基づき説明する。第４図はこの発明の内燃機関制御
方式に適用される制御回路のブロック図であシ、この１
ｇ４図において、２２は吸気管負圧センサの電圧信号、
２３は機関温度を知る太めの水温センナの電圧信号、２
４はスロットルの開度センサの電圧、２５はノ々ツテリ
電圧であシ、これらのアナログ入力ｉＡ／Ｄ（アナログ
／ディジタル）変換器２６に入力し、そこでマルチプレ
クスして、ＣＰＵ３０に転送するようになっている。

また、２７はスタート信号を得るためのクランキングス
イッチ信号であシ、上記ＣＰＵ３Ｑに転送されるように
なっている。さらに、内燃機関の回転数を検出するため
のイ杯グニツションスイッチ２８は波形整形回路２９に
て波形整形され、ＣＰＵ３０に転送するようになってい
る。

ＣＰＵ３０はＡ／Ｄ変換器２６の信号、クランキングス
イッチ信号２７、波形整形回路２９の出力を用いてＣＰ
Ｕ３０に内菫されているＲＯＭＫ予め煩められたプログ
ラムにしたがってディジタル量の燃料噴射量のタイマ３
１Ｖｃ出力する。

タイマ３１はこのＣＰＵ３０から送られてくる燃料噴射
量のディジタル量を・ダルス幅に変換して、インジェク
タの駆動回路３２に出力する。これにより駆動回路３２
はインジェクタを駆動してタイマ３１にて変換された・
母ルス幅に応じて燃料噴射制御を行う。

第１図は内燃機関の動作特性図であυ、図中軸Ｐは吸気
管負圧、軸には供給燃料量の補正項を示す係数、軸Ｎは
機関回転数を示す◎ この発明では、予め吸気管負圧と回転数とで供給基本燃
料量、たとえば燃料噴射装置において祉基本噴射燃料量
がマツピングされており、軸にの係数はこの基本噴射燃
料電管機関温度など動作特性量で補正したものに加減も
しく拡乗ずべきものであｐ１乗算の場合通常Ｏ〜２の範
囲の係数である。

図中ＡＩＢｔ　Ｃ１を結ぶ線は上記係数が４の時の走行
抵抗曲＠を吸気管負圧、回転数で示す平面上の曲線で示
し喪ものである。同様にＡｓ　ＢＩ　Ｃ１を結ぶ線は上
記係数かに１の場合を示す。

この第１図にてこの発明で用いる出力最大点を求める極
値制御の動作を説明する。

いま、例えば動作点ＡＲＫある時、条件がそろって制御
開始した場合、軸Ｋを減少して燃料量を減少させる。こ
の結果回転数は上昇するので、再び軸Ｋｔ−減少する。

この操作によＦ）　Ａｓ点に達する。

次に、さらに軸Ｋｔ−減少すると、回転数は下降するか
ら今度は軸Ｋｔ−増大する。このように回転数が最大と
なるよう軸Ｋを制御する。

ところで、上記の場合、人間の動作を考慮しない場合で
あシ、人間の動作を考慮すれば入閣は無意識に回転数が
上がればアクセルを戻して回転数を下げようとする。こ
れＫよシ吸気管負圧が下がシ到達点はａ点になる。

ることかできる。

第２図は制御領域を吸気管負圧２１回転数Ｎで表わした
ものであシ、図中１はスロットル全開時、２は出力増量
を必要とする出力領域、３は前記極値制御を行う通常の
出力領域、４は排ガス浄化に重点を置いた領域、５は燃
費率に重点を置いた経済運転域、６は燃料カット領域で
ある。

第２図において、通常の出力領域３においては前記極値
制御により補正項を求め、その値にもとづき常に最大出
力が得られるよう補正される。この発明はさらに制御領
域４，５においても前記極値制御を用いて所望の空燃比
を達成させることができる。

第３図はこの動作を説明するための図であル、横軸に空
気量を一定にして燃料量を変化させたＡ／Ｆ値、縦軸に
機関の回転数をとった時の機関の動作特性図である。

この第３図においてＢ１点は前述の出力最大点であシ、
この時Ａ／ｐはほぼ１３．５である。この時の前記補正
係数をに１とする。Ｂ一点は理論空燃比１４．７ノ点で
あシ、この時の補正係数ｔＫＩとする。

このような空燃比に対する機関回転数の特性は例えばイ
ンジェクタの特性バラツキや経時変化による制御系のオ
フセット、ドリフト勢に不変なものである。したがって
初期に標準の装置におりて前記６．に＄の値を各制御領
域で測定しておき、この偏差を制御領域内でマツピング
しておく。しかる後例えば制御領域４内で所定条件のも
とに極値制御を行い、極値における補正係数を補正し、
さらに前記のマツピングされた値を用いて所望の空燃比
点（Ｂ１点）の補正係数を補正することによシ、制御領
域４内で所望の空燃比を達成することができる。

このように最大出力点の補正係数と所望空燃比点の補正
係数との偏差を予め制御領域内で例えば吸気管負圧と機
関回転数によシマラビングしておき、各制御領域内で極
値制御を行い、極値の補正係数を前記マツプ値で補正す
ることによシ、最大出力域以外の制御域例えば経済燃費
域においても最適空燃比制御ができる。

ところで、このような制御を機関動作中継続して行うこ
とはしばしば不利益を生じる。例えば経済燃費運転域で
前記極値制御をひんばんに行なうことはフィーリングの
点でも、燃費の点でも不利である。

そこでこの発明では、上記の制御に人間（運転者）の意
志を反映する。すなわち前記補正制御を開始する制御開
始スイッチを設け、このスイッチの情報にもとづき制御
を行なう０ これＫよシ、運転者が補正制御をしていることを自覚し
、突然の補正による出力変動によるフィーリング悪化を
防ぐことができ、かつ補正期間を短縮できる効果がある
。

また、上記補正制御開始スイッチに付加して補正制御表
示ランプあるいは長時間タイマと連動した補正制御要求
表示ラングなどは上記の方式をより効果的に作動するう
えで役立つ。

なお、上記実施例では前置制御として吸気管負圧と機関
回転数によるマツプ制御を示したが、これをスロットル
開度と機関回転数によるマツプ制御あるいは吸入空気量
を直接計測するものであつても良い。また極値制御の方
式は上記例の限シではない。

以上のように、この発明の機関制御方式によれば、あら
かじめ所望の状態で運転可能になるよう設定された前置
制御装置を用い、その制御領域内で出力最大となるよう
制御する領域以外でも極値制御と所定偏差マツプを用い
て、その領域内で得られた動作特性のオフセット量やド
リフト量をその領域内で吸収することによシ初期・々ラ
ツキ、経時変化の影響を受けない、機関に最適な状態に
制御することができ、また構成が簡単なため、安価に々
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の内燃機関制御方式で用いる極値制御
の説明図、第・２図は制御領域を示す図、第３図は空燃
比と機関回転数の関係を示す図、第４図はこの発明の内
燃機関制御方式における制御回路のブロック図である。 ２６・・・Ａ／Ｄ変換器、３０・・・ＣＰＵ、３１・・
・タイ　、３２・・・駆動回路。 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一定負荷状態で供給燃料量を制御し、機関機能の
   相対的変化を検出して前記検出した検出値を追跡するこ
   とによシ、機関を所望の状態で運転することｔ−４！徴
   とする内燃機関制御方式。 （２）前記機関回転数と吸気管負圧を用すて前記所望の
   状態で運転するように機関の動作特性にマツチングさせ
   た供給基本燃料量を記憶装置に記憶しこの供給基本燃料
   量が温度等で補正された前記供給燃料量にして燃料を機
   関に供給することｔ−特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の内燃機関制御方式。 （３）前記機関機能の相対的変化を機関回転数変化で検
   出したことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の内
   燃機関制御方式。 （４）前記機関回転数変化が増加の場合のみ前記追跡を
   実施し、回転数が減少し始めると前記追跡を停止して前
   記機関回転数変化が増加から減少に変わる点の極値を見
   つけこのときの前記供給燃料量を見出して極値制御する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の内燃機関
   制御方式。 （６）前記供給燃料量は制御される几めの演算される補
   正項を有することｔ−特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の内燃機関制御方式。 （６）前記極値制御で求めた機関の状態は機関の最大出
   力を表わすときの前記補正項と同じ制御領域内で所望の
   空燃比を得る九めにあらかじめ設定された補正項の値と
   の偏差があらかじめ定められていることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項記載の内燃機関制御方式。 （７）前記偏差にもとづき所定制御領域内で用いる補正
   項を決定することｔ−特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載の内燃機関制御方式。 （８）所定制御領域内で前記補正を開始する指令を運転
   者が行えるように制御開始スイッチを有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第り項記載の内燃機
   関制御方式。