JPS585447A

JPS585447A - 車輛駆動用内燃機関

Info

Publication number: JPS585447A
Application number: JP57055242A
Authority: JP
Inventors: クリフオ−ド・ア−ル・カ−ルソン; ジヨセフ・エム・コツザン; レオ・エツチ・ヴオ−ルクル
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1981-04-02
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1983-01-12
Also published as: US4337742A

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】本発明は低速空気制御装置を有する車輛駆動用内燃機関
（エンジン）に関する。

燃費を改善するにはエンジンアイドリング速度を出来る
だけ低くすることが望ましい。

しかしながら、その場合エンジンは低速停止限度附近で
作動しており、その結果、急激な負荷増大あるいは環境
条件の変化によって、エンジン速度が減少したとき、エ
ンジンは発生トルクがそのエンジン負荷を克服するには
不充分な作動領域に置かれることになり、結局停止する
ことになる〇従来は、エンジンに開回路の低速−空気制御装置が設け
てあって、アイドリング速度を充分な高さに保ち、アイ
ドリング速度の変化が生じてもエンジンを停止させない
ようになっている。しかしながら、このようなエンジン
は理論的にはアイドリンクで燃料を浪費している。大抵
の場合、このような高いアイドリング速度でエンジンを
作動させる必要はない。

燃費を改善する従来の提案（米国特許第４２４５５９９
　　号）では低速空気制御装置は、通常は低いアイドリ
ング速度を保っているが、必要に応じて低速空気流量を
増減することによってエンジンアイドリング速度の変化
に応答してほぼ一定のアイドリング速度を保つようにな
っているエンジン速度応答式閉回路制御器を包含する。

このような制御器は、ある場合には燃費を改善しながら
エンジン停止（以下エンストという）をうまく防ぐよう
になっているが、種々のエンジン作動条件のもとて種々
のシステム利得を必要とするために設計および較正が非
常にむづがしいということが証明されている。

速度応答式閉回路低速空気制御装置の設計におけるおも
な困難の１つは急速応答性対安定性金必要とするという
問題である。内燃機関、特に多気筒エンジンでは、３つ
の基本的なりラスに分類することができ、るアイドリン
グの変化を示す。最も早くて最も大きい速度変化は空気
調整用コンプレッサまたはパワーステアリングポンプの
始動などのように急激な負荷がエンジンにかかったとき
に生じるものである。このような速度変化は低速停止限
度附近で作動しているエンジンを停止させるには充分な
ものでｊｂ９、低速空気流量を迅速かつ比較的大きく増
加させることによって修正しなければならない。もつと
遅い変化（エンジンを停止させる可能性はある）は大気
圧または湿度などの環境パラメータあるいは摩耗などの
エンジンパラメータの変化によって生じる。このような
変化もまたゆっくりではあるが修正しなければならない
。最后に、個々のシリンダ一点火パルスその他の原因か
ら生じるエンジン速度の急速かつランダムな小変化があ
る。このような変化はエンストを生じさせるほど大きな
ものではないので修正する必要はない。しかしながら閉
回路エンジン速度制御器が高い利得を持っている場合に
は安定性についての問題を生じる可能性はある。

したがって、本発明の目的は、アイドリング状態での燃
費を改善し、エンジン負荷または環境状態の変化による
エンストを防ぎ、滑らかで安定したアイドリングを維持
するエンジン低速空気制御装置を提供することにある。

本発明の別の目的は１．必要に応じて急激で大きいエン
ジン負荷変化およびゆっくりした環境変化に応答してエ
ンストを防ぎ、エンストを生じさせるほどではない急激
なエンジン速度変化には応答しないエンジン低速空気制
御装置を提供することにある。

本発明のまた別の目的は、高利得の閉回路式エンジン速
度制御装置を持たずにエンジン負荷状態に迅速に応答し
てエンストを防ぐエンジン低速空気制御装置を提供する
ことにある。

これらの目的および、他の目的を果すべく、本発明のエ
ンジン低速空気制御装置では、ポジションフィードバッ
ク制御器を持つ、ステップモータによって位置決めされ
る制御弁を空気吸込通路に設けである。所定の急激なエ
ンジン負荷変化を感知するための装置が設けてあシ・　
これにしたがって所望の弁位置が変化させられ、実際の
弁位置が閉回路式にこれに続く、所定の安定したエンジ
ンアイドリング状態が生じたときにのみエンジン速度が
所望のエンジン速度と比較され、閉回路式位置制御器に
トリム修正が行われる。このトリムは、かなり遅い速度
で行われ、閉回路式位置制御器のそれよりも利得が低く
なる。本発明のこれ以上の詳しいことおよび利点は添付
図面および好ましい実施例についての以下の説明からあ
きらかとなろう。

第１図を参照して、多気筒内燃機関（エンジン）１０は
エアクリーナ１１、スロットフレボデー１２および吸気
マニホルド１３を含む吸気装置と、マニホルド１４およ
び排気管１５を含む排気装置とを有する０第２図を参照して、スロットルボデー１２は運転者制御
式主スロットル弁１８を有する主空気導入路１Ｔと低速
空気バイパス通路１９とを構成する。この低速空気バイ
パス通路１９はスロットル１８をバイパスするものであ
）、ステップモータ２１によって制御される低速空気制
御弁２０を備えている。燃料噴射装置が全体的に噴射器
２２Ａで示してあり、これは制御された量の液体燃料を
主空気吸込通路１７に向って噴射するように設置しであ
る。

燃料噴射装置は加えられる燃料が主空気吸込通路１７を
通る空気量とバイパス通路１９を通る空気量の合計に対
応するようにマニホルド圧力に応動する。この燃料はス
ロットル１８が閉じたアイドリング状態でも閉じたスロ
ットル１８の囲９に常にある程度の空気の漏洩がありし
たがって燃料の漏洩があるのでスローットル１８の下の
点でバイパス通路１９を流れる空気と混合される。

再び第１図に示すように、低速空気制御装置は中央演算
処理装置（ＣＰＵ）２２、固定記憶装置（ＲＯＭ）２３
、ランダム・アクセスメモリー（ＲＡＭ）２．４、キー
プ・アライブ・メモリ（ＫＡＭ）２５及び入出力装置（
ＩＮｌｏＵＴ）２６から成るデジタル計算装置を含む。

これらの装置は標準品であり、２７によって全体的に示
す母線その他の線によって標準的方法によって相互接続
されている。

ｌＮ１０ＵＴ　２６への入力は、エンジン速度に応じて
変るパルス信号を発生するエンジン駆動ディストリビュ
ータ２９によって与えられるエンジン速度信号（ＲＰＭ
）、エンジン冷却水温度センサ３０から与えられるＴＥ
ＭＰ。

マニホルド給体圧カセンサとスロットル位置、センサ（
図示しないがスロットルボデー１２内に設けられている
）のそれぞれから与えられるＭＡＰとＰＴＳ、エンジン
１０によって駆動されるトランスミッション３３内に設
置されたパーク／ニュートラルセンサ３２から与えられ
るパーク／ニュートラル対駆動離散信号＜　Ｐ／Ｎ　＞
、１ｔｔｈ麓用コンプレツサから与えられるコンプレッ
サオンオフ離散信号（Ａ／Ｃ）、バッテリ（図示せず〕
から与えられるバッテリ電圧（Ｖ　　ＢＡＰＴ）、速度
計ま念はトランスミッションから得ることの出来る車速
（ＶＥＨ５ＴＤ）及び大気圧のＢＡＲＯである。もちろ
ん、図示した計算装置は他の入出力を含み得るし燃料点
火タイミング等の他のエンジン機能を制御することも出
来るが、説明を簡単にするために低速空気制御装置を説
明するのに必要な接続および動作だけを図示した。入出
力機能のこれ以上の詳細はフローチャートを参照しなが
ら説明する。

第１．２図の低速空気制御装置の動作のフローチャート
が第３、第４、第５図に示しである。第３図は１２．５
ミリ秒ごとにランして基本的には所望のステップモータ
位置を計算するマイナ・ループのフローチャートを示す
。

第４図は６，２５ミリ秒ごとにランして基本的にはステ
ップモータ位置の誤りを計算し、必要に応じて訂正パル
スを出力するサブマイナ・ループのフローチャートを示
す。第５図は２００ミリ秒ごとにランしである種の長時
間機能、たとえばクラッカモードのフェードアウト、速
度修正に必要な状態、および速度修正そのものの検出を
行うメジャーループのフローチャートを示す。

第３図においてマイナループは、モータリセットが必要
かあるいは進行中であるかを決定する決定点３５でスタ
ートする。モータリセットが必要なのは、この実施例は
低速空気制御弁のための位置センサを持たないが、ステ
ップモータへのパルスの追跡’ｉＲＡＭ２４の記憶場所
すなわちレジスタにおいてアップダウンカウント式に算
術的に行っているからである。実際のステップモータ位
置、したがって弁位置がカウントと同期しなくなりステ
ップモータがバルブ閉塞限度及びエンジン停止に至るま
でずっと駆動されるようすＪモータリセット手順が開始
される可能性が・駒るので、カウントをゼロにセットし
てから後にステップモータは所望の位置へ進められる。

この手続きはエンジン始動後車速が毎時３０マイルを初
めて越えた時にあるいはモータ位置カウントに誤りを検
出したのちに開始される。モータリセットが必要である
が、あるいはそれが進行中であるならば、このフローチ
ャートはステップ３６に進み必要な動作が行われる。

との動作は主に以下のとおりである。現在のモータ位置
カウントを２５５（８ビツト２進レジスタではすべて１
である）にセットし、所望のステップモータ位置を最初
のパスで０にセットし、各パスごとにマイナループの残
部を捨て、最終的には、現モータ位置カウンタをのちに
説明するサブマイナループとの関連で０まで減じしかる
後に真の所望モータ位置をセットし、弁をそこへ解放す
る。

モータリセットを必要としないし進行中でもないときに
は、マイナフローチャートは決定点３７に進みパワース
テアリング停止モードすなわちクラッカモードのフラグ
がセットされているかどうかを決定する。ＲＰＭが低く
すぎる場合にはパワーステアリング停止モードに入り、
修正ファクタＡＬＰＡｅ所望のステップモータ位置に加
えてスロットルを開く。

クラッカモードではこのファクタＡＬＰＡは徐々に減じ
られＰＳＳモードの終りで０になる。

これらのモードのいずれかが示されている場合には、プ
ログラムはステップ３８でＲＡＭ２４の記憶場所から修
正ファクタＡＬＰＡを得る。モードの表示がない場合に
はプログラムは、ステップ３９においてＡＬＰＡを０に
セットする。

つぎにプログラムは決定点４０においてエアコンのコン
プレッサがＯＮになっているかどうかを決定する。ＯＮ
になっていない時は、プログラムはステップ４１で所望
ステップモータ位置’ｅＮＡｃ位置にセットする。ＯＮ
の時には、プログラムはステップ４２において所望ステ
ップモータ位置ｔＷＡｃ値（ＮＡＣより大きい）にセッ
トする。最終的に、ステップ４３においてプログラムは
、すでに決定した値（ＮＡＣｆたはＷＡ　Ｃ）　、ＴＥ
ＭＰを参照してＲＯＭ２３のルックアップテーブルから
得られる温度補正ファクタＰＴＶ、それにすでに得ｆｃ
ＡＬＰＡの３者の合計から最終所望ステップモータ位置
を計算しレジスタに記憶する。この所望ステップモータ
位置をサブマイナループで用いるためにＲＡＭ２４のあ
る場所に格納した後、プログラムはマイナループを出る
。

サブマイナループは決定点４５でスタートし、車輛のバ
ッテリ電圧ＶＢＡＴＴが１０ボルトよりも大きいかどう
かを決定する０もし大きくない場合には、プログラムは
このマイナループを出る。ステップモータ２１が、この
電圧以下では信頼性をもって作動することがないからで
ある。もし１０ボルトを越えている場合には、プログラ
ムはステップ４６に進み、現在のモータ位置カウントＰ
ＭＰ’ｉ所望モータ位置数ＤＳＭＰから引くことによっ
て低速空気制御弁の位置的誤差Ｉ）ＥＬＴＡを計算する
。決定点４７においてＤＥＬＴＡが００場合には、プロ
グラムはザブマイナループを出る。

０でない場合には、プログラムは決矯点４８に進み、Ｄ
ＥＬＴＡが正であるかどうかを決定する。その答えが否
である場合には、ステップ４９において縮小フラグがセ
ットされ、ステップ５０で現モータ位置力・ラント数Ｐ
ＭＰが１だけ減じられ、ステップ５１で出力パルスが発
生してステップモータ２１に送られるそして、プログラ
ムはこのサブマイナループを出る。もし決定点４８でＤ
ＥＬＴＡがプラスであることがわかった場合には、拡張
フラグがステップ５２でセットされ、ステップ５３で現
モータ位置カウント数ＰＭＰが１だけ増加され、ステッ
プ５１で出力パルスが発生して、プログラムがサブマイ
ナループを出る。

この拡張または縮小フラグは出力装置をセットして出力
パルスをステップモータ２１の正しいコイルに送９、そ
れを所望の方向にステップ作動させるのに用いられる。

第５図のメジャーループは、決定点５５で始シクラツ力
モードフラグがセットされているかどうかを決定する。

もしセットされている場合には、プログラムはステップ
５５に進み、ＡＬＰＡが一定の数だけ減じられる。これ
はクラッカモードでＡＬＰＡＩ徐々に減じるプログラム
の一部である。

ステップ５６から又は決定点５５での解答が否である場
合に、プログラムは決定点５７に進み、特別な定まった
安定アイドリング状態が存在するかどうかを決定する０
メジヤーループの残りの部分は低速空気制御弁位置側・
御の所望モータ位置ＤＳＭＰに対する速度補正トリムと
関連している。そのようなトリムは・エンジン作動状態
がよく定められていて比較的変化のない安定アイドリン
グ状態が存在じ−ている時にのみ望ましい。このような
アイドリング状態は車輛が動いておらず、スロットルが
閉じられており、エンジンが回動しており、ステップモ
ータ位置の誤ＣＤＥＬＴＡがまったくない一時停止アイ
ドリングである。決定点５７ではこれら種々の状態のテ
ストを行うことができる。答えが否である場合には・プ
ログラムはメジャーループを出る。答えがイエス＋ある
場合には、プログラムは決定点５８に進み、メジャール
ープカウント数ＭＬＣＴが０であるかどうかを決定する
。０でない場合は、ＭＬＣＴはステップ５９で減じられ
１、プログラムはメジャーループを出る。０に等しい場
合には、ステップ６０でＭＬＣＴはある初期値にセット
され速度誤差ＥＲＲが所望エンジン速度ＤＳＲＰＭマイ
ナス実際の測定したエンジン速度ＲＰＭとしてステ゛ン
プ６３において計算される。つぎに、プログラムは決定
点６２に進み、速度誤差ＥＲＲがある限度内にあるかど
うかが決定される。限度内にある場合には、プログラム
はメジャーループを出る。

限度内にない場合には、プログラムは決定点６３に進み
ＥＲＲがプラスであるかマイナスであるかを決定する。

プラスの場合には、プログラムは決定点６４に進み空気
調整用コンプレッサがＯＮであるかＯＦＦであるかを決
定する。ＯＮの場合にはＷＡＣ値がステップ６５で増加
される。ＯＦＦの場合には、ＮＡＣ値がステップ６６で
増加させられる。ＥＲＲが決定点６３で負であることが
わかった場合には、プログラムは決定点６７に進み空気
調整用コンプレッサがＯＮであるかＯＦＦであるかを決
定する。ＯＮの場合には、ＷＡＣ値がステップ６８で１
だけ減じられ、ＯＦＦの場合にはＮＡＣ値がステップ６
９で１だけ減じられる。しかる後プログラムはメジャー
ループを出る。

第６図ないし１０図は第１．２図の低速空気制御のブロ
ーチヤードをより完全にかつ詳細に示している。上記の
簡単なフローチャートよりも複雑であり読み取るのはむ
づかしいけれども、これらのフローチャートは好ましい
実施例を余すところなく示している。

第６図は１２．５ミリ秒ごとにランするマイナループの
フローチャートを示す。このフローチャートは決定点７
１で始まっており、点火がＯＦＦであるかどうかを決定
する。この状態はエンジン停止後すぐに生じることがあ
り、コノ時コンピュータが短時間作動してエンジンをつ
ぎの始動状態にセットする。点火がＯＦＦの時にはプロ
グラムはステップ７２に進み、所望ステップモータ位置
をＮＡＣ値プラス付加ファクタＰＡＲＫにセットする。

これは冷却したエンジン始動のために低速空気制御弁を
もつと開くことになる。しかる後、プログラムはマイナ
ループ誉出る。点火がＯＮの場合には、プログラムは決
定点７３に進み、エンジンが作動しているかどうかを決
定する。

もし作動していない場合には、プログラムはステップＴ
２に進み、作動している時には、プログラムは決定点Ｔ
４に進む。

決定点７４でマイナループはモータリセットに関連した
プログラムの部分を開始する。

このプログラム部分は３つの別々のフラグを包含する。

すなわちモータリセットフラグと、モータリセットスタ
ートフラグと、モータリセット完了フラグである。決定
点７４において、装置はモータリセット完了フラグがセ
ットされているかどうかをチェックする。このフラグの
リセット条件はカウンタリセット信号である。初期値設
定ルーチンについての後述の説明かられかるように、こ
のフラグは点火が初めて作動させられたときにリセット
される。このフラグは他にリセットが必要がまたは望ま
しいことがわかった時にもリセットされ得るし、又モー
タリセットの弁閉止動作が完了したときにセットされる
。もしそれがリセットされるとモータリセ゛ントが要求
されプログラムは決定点７５に進み、モータリセットス
タートプラグがセットされているがどうかが決定される
。もしセットされていない場合には、モータリセットル
ーチンはまだ開始されず、プログラムは決定点Ｔ６に進
み、そこで車速が時速３０マイルより大きいかどうかが
決定される。もし大きい場合には、プログラムはステッ
プＴＴに進み、モータリセットスタートフラグがセット
され、つぎに決定点７８に進み、そこでモータリセット
フラグがセットされてい本かどうかが決定される。

・モータリセットスタートフラグがすでにセットされて
いれば、プログラムは決定点７５から直接決定点７８に
行く。ルーチンのこの部分は車速が時速３０マイルに達
するまでモータリセ゛ントが実際に開始するのを阻止す
る。

この速度はこの実施例のエンジンではリセットルーチン
中に停止するのを防ぐに充分と思われる。他のエンジン
では違った速度となる。

モータリセットフラグがセットされている場合、プログ
ラムはステップＴ９に進み、モータリセットフラグがセ
ットされ、現モータ位置カウント数ＰＭＰが２５５にセ
ットされ、所望ステップモータ位置ＤＳＭＰがＯにセッ
トされる。これは各モータリセットから決定点７８に至
る最初のパスでのみ生じる。ステップ７９からプログラ
ムはマイナループを出る。、モータリセットフラグがセ
ットされていない場合には、プログラムは決定点８０に
進み、現モータ位置カウント数が０に等しいかどうかが
決定される。ＯＫ等しくない場合には、プログラムはマ
イナループを出るが、０である場合にはプログラムはス
テップ８１に進み、そこでモータリセット完了フラグは
セットされ、ＮＡＣ値が記憶装置から読出され、ＷＡＣ
値がＮＡＣとＣＬＤ　（格納されている定数）の和から
導出される。

この決定点からプログラムはモータリセット完了フラグ
がセットされている時には決定点７４から、車速か時速
３０マイルより大きくない時には決定点７５から進んだ
ように決定点８２に進む。図かられかるように仁のプロ
グラム部分はモータリセットが開始される場合をのぞい
て飛び越される。この時には現モータ位置が２５５にセ
ットされ、所望ステップモータ位置が０にセットされる
。つぎに２５６回の連続ループの中でサブマイナループ
が働らき低速空気制御弁を完全に閉じ、現モータ位置カ
ウント数を０にセットする。これが生じたときに、ルー
チンはＮＡＣまたはＷＡＣを所望値にセットする。マイ
ナループの残りは所望ステップモータ位置を計算する。

各くり返しループの中でサブマイナループが再び低速空
気制御弁を所望位置忙開く。

決定点８２において、スロットルが閉じているかどうか
が決定される。閉じていない場合は、プログラムはマイ
ナループを出る。閉じている場合には、プログラムは決
定点８３に進み、パワーステアリング停止フラグはセッ
トされているかどうかが決定される。もしセットされて
いない場合には、プログラムは決定点８４に進み、ＲＰ
ＭがＰＳＳＡ値と比較される。セットされている場合に
は、おそらく、パワーステアリングポンプの作動の結果
としてエンジン速度が低くなシすぎている。

したがってプログラムはステップ８５に進みパワーステ
アリング停止フラグがセットされ、つぎにステップ８６
に進みＡＬＰＡ値が記憶装置から読み出される。ＲＰＭ
がＰＳＳＡよシ小さくない場合には、プログラムは決定
点８７１Ｃ進む。これについてはあとで説明する。

パワーステアリングポンプの作動を検出するこの方法は
空気調整用フンプレッサに類似した離散的入力の圧力感
知スイッチに変えることもできる。

決定点８３においてパワーステアリング停止フラグがセ
ットされていることがわかった場合には、プログラムは
決定点８８に進み、ＲＰＭがＰＳＳＢ　（ＰＳＳＡよシ
いくぶん大きい数）よりも大きいかあるいは等しいかを
決定し、パワーステアリング停止フラグのセツテングに
おいてヒステリシスを与える。答えがＮＯであれば、プ
ログラムはステップ８６に進む。しかしながら答えがＹ
ＥＳならば、プログラムはステップ８９に進み、そこで
パワーステアリング停止フラグがリセットされかつクラ
ッカモードフラグがセットされて決定点８７に進む。

決定点８７において、クラッカモードフラグがセットさ
れているかどうかが決定される。

セットされていない場合にはステップ９０でＡＬＰＡが
０にセットされ、プログラムは決定点９１に進む。セッ
トされている場合にはプログラムは決定点９１に直接進
む。決定点９１において、再びクラッカモードフラグが
セットされているかどうかが決定される。セットされて
いる場合には、プログラムは決定点９２に進む。セット
されていない場合にはプログラムはステップ９３に進み
、ＤＥＬＴＡＴＰＳ　　（プログラムの別の点で計算さ
れている）が記憶装置から読み出される。つぎにプログ
ラムは決定点９４に進み、ＤＥＬＴＡＴＰＳ　　が負で
あるかどうかが決定される。負でない場合にはプログラ
ムは決定点９２に進む。負の場合にはプログラムは決定
点９５に進み、ＤＥＬＴＡ　　ＴＰＳの絶対値がしきい
値より大きいかどうかが決定される。大きくない場合に
はプログラムは決定点９２に進む。大きい場合には、プ
ログラムはステップ９６に行きそこでクラッカモードが
セットされ、ＡＬＰＡが記憶装置からのＴＡＬＰ値に等
しくセットされ、決定点９２に進む。

パワーステアリング停止モードはＲＰＭが所定の安全最
低値よシ低くなったときにただちにスロットルを開ける
のに用いられる。これは主として圧力センサがステアリ
ングシステムで用いられていない場合にパワーステアリ
ングポンプの動作を検出するのに用いられる。しかしな
がら、他の負荷によって生じたエンストを防ぐようにも
作動する。スロットルクラッカモードは、メジャールー
プの一部ト関連して：パワーステアリング停止モードの
終りにゆっくり低速空気制御弁をもどし、スロットル閉
鎖速度が所定の閉鎖速度より大きくなったときには所定
量だけ弁を急速に開き、そしてゆつく′りそれを閉じる
のに用いられる。

決定点９２においては空気調整用コンプレッサはＯＮで
あるかどうかが決定される。

ＯＮでない場合には、プログラムはステップ９Ｔに進み
、所望ステップモータ位置ＤＳＭＰをＮＡＣに等しくセ
ットしステップ９８に進む。ＯＮの場合にはプログラム
はステップ９９に進み、所望ステップモータ位置ＤＳＭ
ＰをＷＡＣに等しくセットし、ステップ９８に進んで所
望ステップモータ位置ＤＳＭＰ　　を温度ファクタＤＴ
Ｖと付加ファクタＡＬＰＡの合計分だけ変えてレジスタ
に格納する。つぎにプログラムは決定点１００に進み、
このレジスタを見てオーバーフローのチェックを行なう
。オーバーフローがない場合には、プログラムはマイナ
ループを出るが、所望ステップモータ位置の計算値はそ
のままとなる。オーバーフローがある場合には、所望ス
テップモータ位置がステップ１０１において数２５５に
セットされ、その後プログラムはマイナループを出る。

第７図の初期値セットルーチンを説明する前にキープア
ライブメモリ（ＫＡＭ）２５の機能を説明した方がよい
であろう。このキープアライブ・メモリは不揮発性メモ
リであり、イグニッションが切られた場合にもその内容
を保つようになっている。この種の記憶装置は揮発性の
ランダム・アクセス・メモリーよりかなシ高いのでその
サイズを最少限におさえることが必要であることはあき
らかである。

このメモリーのうち２バイトが低速空気制御ルーチンに
割り当てられる。これらのうちｌ／＜イトは現モータ位
置のカウント数を格納する。

他方の１バイトはＮＡＣの値を格納する。これらのパラ
メータは各々システムの作動中に変化することがある。

エンジンおよびイグニッションが切られたときに、それ
ぞれの最後の値が保持されて、つぎにイグニッションを
入れてエンジンを始動するのに利用するようにすること
が望ましい。

第７図の初期値設定ルーチンにおいては、決定点１０３
はキープ・アライブ・メモリがＯＫであるかどうかを決
定する。ＯＫでない場合には、現モータ位置及びＮＡＣ
の値を失うことになり、ＲＯＭから得たこれらのパラメ
ータの省略時の値が適当なＲＡＭ場所に格納される。こ
れらの値はたとえ最適ではなくても少なくともエンジン
を作動させ得るようにあらかじめ決定される。現モータ
位置の値はつぎのモータリセットルーチンで訂正される
。ＮＡＣＯ値はメジャーループの速度トリノール−チン
によって同様に訂正される。省略時の値はステップ１０
４において格納される。

プログラムは、キープアライブ・メモリがＯＫである場
合にはステップ１０４からあるいは決定点１０３から直
接ステップ１０５に進む。ステップ１０５において、ｗ
Ａｃ値はＲＯ，Ｍから得たファクタＣＤＬを加えること
によってＮＡＣから計算される。つぎに、プログラムは
ステップ１０６に進み、モータリセットフラグがセット
され、モータリセット完了フラグおよびモータリセット
スタートフラグがリセットされる。つぎに、プログラム
は初期他動−チンを出る。

６．２５ミリ秒ごとに作動するサブマイナループが第８
図に示しである。このルーチンは決定点１０８で始まり
、点火がＯＦＦかどうかを決定する。ＯＦＦでない場合
は、プログラムは決定点１０９に進み、バッテリ電圧Ｖ
ＢＡＴＴが１０よシ大きいかあるいは１０に等しいかを
決定する。点火がＯＦＦの場合には、プログラムは決定
点１０９をとび起し、直接ステップ１１０に進む。ＶＢ
ＡＴＴが１０よシ大きくも等しくもない場合は、プログ
ラムはサブマイナループを出る。もしそうである場合に
は、プログラムはステップ１１０に進み、ＤＥＬＴＡを
所望ステップモータ位置ＤＳＭＰと現モータ位置カウン
ト数ＰＭＰの差として決定する。

つぎにプログラムは決定点１１１に進み、ＤＥＬＴＡが
零に等しい時にはこの決定点を出店。零に等しくない場
合には決定点１１２に進み、ＤＥＬＴＡが正であるかど
うかを決定する。正である場合には、ステップ１１３に
おいて拡張フラグをセットし、決定点１１４において現
モータ位置カウント数が２５５に等しいかどうかをチェ
ックする。等しくない場合には、ステップ１１５におい
て現モータ位置カウント数を増加させ、ステップ１１６
においてパルスを出力する。等しい場合には、決定点１
１４から直接ステップ１１６に進み、この時点での現モ
ータ位置カウント数２５５はど大きくてはいけないので
モータリセット完了フラグをリセットするようにプログ
ラムを組んでもよい。決定点１１２においてＤＥＬＴＡ
が負であることがわかった場合には、縮小フラグがステ
ップ１１７でセットされ、そして決定点１１Ｂにおいて
現モータ位置カウント数が０であるかどうかかをチェッ
クされる。０でない場合は、現モータ位置カウント数が
ステップ１１９において減じられる。

つぎにプロゲラ文はステップ１１６に進む。

０に等しい場合には、プログラムは直接ステップ１１６
に進む。このプログラムはモータリセット完了フラグを
リセットしてもよい。

もちろん、モータリセット完了フラグがリセットされて
いれば、マイナループは車速が時速３０マイルを越えて
いるとわかるとすぐにモータリセットルーチンを開始す
ることになる。

メシャブループが第９図に示してあり、これは第１θ図
に示すサブルーチンを含む。第９図に示すようにメジャ
ーループは、ＲＡＭから温度ファクタＰＴＶを読み出す
ことによってステップ１２１で始まる。つぎに、プログ
ラムは決定点１２２に進む。クラッカモード（ＣＲＭ）
フラグがセットされている場合には、つぎにステップ１
２３に進み、ＡＬＰＡがＲＯＭから得たＤＴＡ数だけ減
じられる。

決定点１２４においてＡＬＰＡはゼロよす大きいかどう
かが調べられ、ゼロより大きくない場合にはゼロにセッ
トされ、クラッカモードフラグがステップ１２５におい
てリセットされる。ＡＬＰＡがゼロより大きい場合には
、ステップ１２５または決定点１２４からプログラムは
直接決定点１２６に進む。今説明しているメジャールー
プの部分はクラッカモードフラグがセットされている場
合にＡＬＰＡを徐々に減少させる。

決定点１２２にもどって、クラッカモードフラグがセッ
トされていない場合には、プログラムは決定点１２７に
進み、エンジン速度ＲＰＭが所定のエンジン速度ＤＳＲ
ＰＭより小さい場合には、直接決定点１２６に進む。工
ンジン速度が所望のエンジン速度よシ小さくない場合に
は、プログラムは決定点１２８に進み、ＰＴｖがゼロに
等しいかどうかが決定される。ＰＴＶのスケールは、こ
の質問がエンジンが所定温度まで暖機されているかどう
かをたずねるのと同じになるようにあらかじめ決められ
る。ＰＴＶがゼロに等しくなく、ＲＰＭが正しいかある
いは高い場合には、エンジン速度トリムループを作動さ
せることは望ましくないので、プログラムはメジャール
ープを去る。しかしながら、ＰＴｖがゼロに等しい場合
には、安定アイドリングの第一条件が満たされ、プログ
ラムは決定点１２６に進む。ＲＰＭが低くすぎる場合に
は、決定点１２７は決定点１２８のテストをとび越す。

車速かゼロに等しい場合にはプログラムは決定点１２６
から決定点２２７に進み、車速がゼロに等しくない場合
にはステップ２２Ｂに進む。スロットルが閉じられてい
る場合にはプログラムは決定点２２７から決定点１２９
に進み、スロットルが閉じていない場合にはステップ２
２８に進む。エンジンが回転して　・いる場合にはプロ
グラムは決定点１２９から決定点１１０に進み、エンジ
ンが回転していない場合にはステップ２２８に進む。ス
テップ２２８において、レジャーループカウント数ＭＬ
ＣＴはＲＯＭから得た数ＭＬＴＩにセットされ、プログ
ラムはメジャーループを出る。このようにして、メジャ
ーループカウント数は所定数にリセットされ、安定アイ
ドリングのための条件が何も満たされない時にはプログ
ラムがメジャーループを出ることになる。ＭＬＣＴはト
リム修正とトリム修正の間のメジャーループの数、すな
わち速度に関するシステムの修正−すなわち利得を決定
する。

−というのは１回の補正がＷＡＣまたはＮＡＣを１カウ
ント数しか変化させないからである。

決定点１３０においてＭＬＣＴは０であるかどうかをテ
ストされ、０でない場合に社ステップ１５８でＭＬＣＴ
を減じたのちプログラムはメジャーループを出る。ＭＬ
ＣＴが０に等しい場合には、プログラムは決定点１３１
に進む。拡張フラグがセットされている場合には、プロ
グラムは決定点１３１かもステップ１３２に進み、Ｍ　
Ｌ　ＣＴが定数ＭＬＴ２にセットされ、拡張フラグがセ
ットされていない場合にはステップ１３３に進み、ＭＬ
ＣＴはＭＬＴＩにセットされる。これら２つの値ＭＬＴ
　１はＭＬＴ２は空気流が増加しているかあるいは減少
しているかによってトリム修正ループにおける異なる実
効利得を与えることができる。

あとの方の２つのステップのいずれかから、プログラム
はステップ１３４に進み、現モータ位置ＰＭＰから所望
ステップモータ位置ＤＳＭＰを引ｃ＋ｆｃに等しい量Ｄ
ＥＬＴＡを計算し、決定点１３５に進んでＤＥＬＴＡを
一定のしきい値ＤＬＵＤと比較する。ＤＥＬＴＡがＤＬ
ＵＤに等しくもないし、それよシも小さくもない場合は
プログラムはメジャーループを出る。

これは、ステップモータが正しい位置になく、これが訂
正されるまで速度トリムを行なうのがのぞましくないか
らである。しかしながら等しい場合にはプログラムは決
定点１３６に進む。パワーステアリング停止フラグがセ
ットされていない場合にはプログラムはこの決定点１３
７に進む。パワーステアリング停止フラグがセットされ
ている場合には、決定点１３７をバイパスしてステップ
１３８に行く。

クラッカモードフラグがセットされている場合にはプロ
グラムは決定点１３７からメジャーループを出る。これ
はＡＬＰＡが減じられているときにあきらかにＲＰＭが
変化しているからである。クラッカモードフラグがセッ
トされていない場合にはプログラムはステップ１３８に
進む。

ステップ１３８において、プログラムは記憶装置から高
度補正されたマニホルド絶対圧力値ＡＭＡＰを検索する
。ＡＭＡＰの値はマニホルド絶対圧力の感知値に、大気
圧Ｂ　Ａ　ＲＯの値によってアドレス指定してルックア
ップテーブルから読み出した高度補正ファクタを掛ける
ことによってプログラムの別の部分で計算される。つぎ
に、プログラムは決定点１３９に進み、空気調整用コン
プレッサがＯＮの場合には決定点１４０に進み、ＡＭＡ
Ｐ。

値をＲＯＭから得た１対の数値ＨＡＣ及びＬＡＣと比較
する。ＡＭＡＰがこれらの数値の間にある場合には、プ
ログラムは決定点１４１に進む、そうでない場合は、プ
ログラムはメジャーループを出る。空気調整用コンプレ
ッサがＯＮになっていない場合には、プログラムは決定
点１３９から決定点１４２に進み、ＡＭＡＰとＲＯＭか
ら得た１対の数値ＨＮＡ及びＬＮＡと比較する。ＡＭＡ
Ｐがこれらの数値の間にある場合には、プログラムは決
定点１４１に進む。そうでない場合にはプログラムはメ
ジャーループを出る。このＡＭＡＰ範囲テストは、Ｐ／
Ｎスイッチを持たない車輛、特に手動トランスミッショ
ンを持った車輛のＰ／Ｎ個別信号の代わりに用いられる
。

手動トランスミッションで速度トリムを用いるのは望ま
しくない。

プログラムは決定点１４１でパワーステアリング停止フ
ラグをチェックし、それがセットされていない場合には
所望エンジン速度ＢＳＲＰＭをステップ１４２において
ＷＮＡに等しい値にセットし、ステップ１４３に進む。

パワーステアリング停止フラグがセットされている場合
には、プログラムは決定点１４１からステップ１５９に
進み、所望エンジン速度ＤＳＲＴＭをＰＳＳＢ＋ＢＡＭ
ＤＡにセットし、ステップ１４３に進む。マイナループ
の時に説明したように、ＰＳＳＢはＰＳＳモードテスト
における上限基準である。したがって、ＰＳＳＢ＋ＢＡ
ＭＤＡはエンジンをＰＳＳモードから外すのに充分な速
度である。これは必要もないのにエンジンが長時間に渡
ってＰＳＳモードに居座るのを防ぐ。ステップ１４３に
おいて、エラーＥＲＲは（所望エンジン速度）−（実エ
ンジン速度）から導びかれ、つぎに決定点１４４におい
てそれは限界量ＢＡＮＤと比較サレル。もしＢＡＮＤよ
り小さい場合には、プログラムはメジャーループを出る
。

ＥＲＲの絶対値がＢＡＮＤに等しいかあるいはそれより
大きい場合には速度トリム修正が行なわれる。これを行
なう正確な手続きは誤差の正負に依存する。これは修正
の方向を決定し、空気調整用コンプレッサがＯＮである
かどうかを決定し、修正しなければならない値を決定す
るからである。プログラムは決定点１４５に進み、ＥＲ
Ｒの正負がチェックされる。正の場合には、プログラム
は決定点１４６に進み空気調整用コンプレッサの状態が
チェックされる。空気調整用コンプレッサがＯＮの場合
には、プログラムはステップ１４７に進み、ＷＡＣの値
が主レジスタＡＣＣＡに送られ、ステップ１４８におい
てプログラムはサブルーチンＬ２５５へ分岐する。Ｍｏ
ｔｏｒｏｌａ　６８００　　マイクロプロセッサで良く
知られているようにこれはアキュームレータＡとしてレ
ジスタＡＣＣＡを認識する。

つぎにプログラムはステップ１４９に進み、レジスタＡ
ＣＣＡの数値がＲＡＭのＷＡＣにもどし、つぎにメジャ
ーループを出る。空気調整用コンプレッサがＯＮでない
場合にはプログラムは決定点１４６からステップ１５０
に進み、ＮＡＣ値がレジスタＡＣＣＡに格納される。サ
ブルーチンＬ２５５がステップ１５１で呼出され、ステ
ップ１５２においてレジスタＡＣＣＡの数値がＲＡＭの
ＮＡＣに再格納される。ＥＲＲが負の場合には、プログ
ラムは決定点１４５から決定点１５３に進　　゛み、空
気調整用コンプレッサの状態がチェツ　　　゛りされる
。コンプレッサがＯＮの場合には、プログラムはステッ
プ１５４に進みＷＡＣがレジスタＡＣＣＡに格納され、
つぎにステップ１５５に進んでサブルーチンＬ０００が
呼出さ゛れ、ステップ１４９に進む、空気調整用コンプ
レッサがＯＮになっていない場合には、プログラムは決
定点１５３からステップ１５６に進み、ＮＡＣの値がレ
ジスタＡＣＣＡに格納され、つぎにステップ１５７を通
ってサブルーチンＬＯ００が呼出され、ステップ１５２
に進む。

サブルーチンＬＯＯＯ，Ｌ２５５が第１０図に示しであ
る。サブルーチンＬ０００は決定点１６０においてレジ
スタＡＣＣＡの内容がＯであるかどうかをテストするこ
とから始まる。数値が０でない場合にはレジスタＡＣＣ
Ａの内容はステップ１６１において減じられ、プログラ
ムはメインルーチンに戻る。レジスタＡＣＣＡがＯを含
んでいる場合には、現モータ位置カウント数が１６２に
おいて増加され、モータリセット完了フラグがステップ
１６３においてリセットされる。その後プログラムはメ
インルーチンに戻る。このサブルーチンは適当な量ＷＡ
ＣまたはＮＡＣが下限Ｏに達したかどうかをチェックす
る。達した場合には、現モータ位置カウント数値を増加
させるという間接的な方法によって所望の速度補正が行
なわれる。これは基準値をさらに増加させるのが不可能
だからである。このサブルーチンはさらにモータのリセ
ットを要求する。これは、基準値が下限に達した場合、
現モータ位置カウント数が誤差の範囲内になければいけ
表いからである。

サブルーチン２５５は同じようなものであるが、上限を
検出するように設計しである。

このサブルーチンは決定点１６４で始まり、レジスタＡ
ＣＣＡの内容を数値２５５であるかどうかをチェックす
る。この数値は２進法で全桁「１」である。数値２５５
でない場合には、レジスタＡＣＣＡの内容はステップ１
６５で増加され、プログラムはメインルーチンに戻る。

しかしながら上限に達している場合には、現モータ位置
カウント数がステップ１６６で減じられ、モータリセッ
ト完了フラグがステップ１６３でリセットされ、つぎに
プログラムはメジャーループに戻るだけである。

上記の装置はかなり低い利得でかつ所定の安定エンジン
アイドリング状態のもとでのみ速度トリムを行なう急速
応答式低速空気制御弁位置制御ループを用いることによ
って急速応答式閉ループ速度制御システムの利得および
安定性に関する問題を解決した内燃機関用の低速制御装
置である。この装置は図示したようにスロットルボデー
噴射燃料システムに非常に良好に適用でき、低速空気制
御弁がスロットルが開いているときにも吸気の一部を制
御するのでエンジンの一部がファイドリング状態にない
ときに吸気補正を行なってなめらかなエンジン動作を与
えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による低速空気制御装置を持ったエンジ
ンの概略ブロック図である。第２図は第１図のエンジンの空気燃料システムの一部を
示す断面図である。第３．４．５図は第１図の低速空気制御装置の簡単な例
を説明するコンピュータフローチャートである。第６ないし１０図は第１図の低速空気制御装置のより完
全な実施例のコンピュータフローチャートである。〔主要部分の符号の説明〕１０・・・エンジン、１１・・・エアクリーナ、１２・
・・スロットルボデー、１３・・・吸気マニホルド、１
５・・・排気管、１８・・・スロットル弁、１９・・・
低１．空気バイパス通路、２０・・・低速空気制御弁、
２１・・・ステップモータ、２２Ａ・・・噴射器、２２
・・・中央演算処理装置、２３・・・固定記憶装置、２
４・・・ランダム・アクセスメモリ、２５・・・キープ
アライブメモリ、２６・・・入出力装置、２７・・・母
線、２９・・・ディストリビュータ、３０・・・冷却水
温度センサ、３３・・・トランスミッション

Claims

【特許請求の範囲】１、　所定の機関負荷状態によって生じるアイドリング
速度の大きな振巾変化ならびに機関および環境パラメー
タの変化によりアイドリンク中に停止しゃすく、さらに
停止するほど十分に大きくない場合でもアイドリング速
度の振巾の揺れが不規則に変化しゃすい型の車輛駆動用
内燃機関１ｏで、該内燃機関は空気流を制御するように
フィトリング中作用する制御弁２ｏをもった少なくとも
１つの空気導入通路１９、印加された電気パルスの算術
的計数に応じて制御弁を基準位置に関して位置決めする
ステップモーター２１及びこのステップモータに電気パ
ルスを印加する手段を含む車輛駆動用内燃機関において
、電気パルスを印加する手段は機関停止後も生きていて
制御弁の現在の望ましい位置をあられす少なくとも１つ
の弁制御数を記憶するようになっている記憶手段２５を
含むレジスタ手段２４ＸＰ’２５、所定の機関負荷状態
を感知して各状態に割り当てられた所定の番号によって
レジスタ手段内の弁制御数を算術的に変える手段２２１
Ｊ、〆°２６、ステップモータに印加されたパルスを算
術的に計数して制御弁位置を表示するアップダウンカウ
ント手段２２１Ｖ’２４、アップダウンカウント手段と
レジスタ手段の内容をくり返し比較してその差を減小さ
せるように最初に定められた串でステップモータに必要
に応じてパルスを印加する手段、及び所定の安定したア
イドル状態が生じたときにのみ実機関速度に応動して実
機関速度と所望の機関速度と比較し、その差を減小させ
るように、最初に定めた率よりも幾分遅い第２の所定の
率でレジスタ内の弁制御数を算術的に変化させる手段２
９．２６１１ひ’２２．ｔ、含むことを特徴とする特許
駆動用内燃機関。２　スロットルを有する主導入通路とスロットルバイパ
ス通路とを有する特許請求の範囲第１項記載の車輛駆動
用内燃機関において、制御弁２０はスロットルバイパス
通路１９に配置されておシ、スロットルバイパス通路を
通る空気流量を制御してスロットル１８が閉じている時
のアイドリングの機関速度を決定する助けをするように
なってエンジン回転状態でかつアップダウンカウンタ手
段２２及〆“２４とレジスタ手段２４ＪＦ２５の内容の
間の差がないという事を包含する安定アイドリング状態
が生じたときにのみ実機関速度に応動するようになって
いることを特徴とする車輛駆動用内燃機関。