JPS5882029A - 内燃機関制御方法 - 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】 本発明はマイクロコンビエータを用む１た内燃機関の制
御方法に関するもので、特に機関の運転Ａラメータを検
出するセンサの信号の入力処理方法に係わるものである
． 電子式燃料噴射装置等制御装置を有する内燃機関にあっ
ては、機関の変動によりセンサ出力信号も変動し、これ
が助長されて機関の振動（サージング）をもたらすとい
った＊ｉｉｉがある．例えば、内燃機関の吸気量および
回転数を計測しその両計測値に基いて燃料噴射量を演算
し、その演算結果にて調量した燃料を噴射する電子式燃
料噴射制御装置を装備した自動車において、そのスロッ
トル全開運転時、或は微迷走行から加速しようとした時
などに、自動車全体が振動（サージング）を起こすこと
があった。このサージングは、機関回転に向期した燃料
噴射時点からそれに基づく機関のトルク生成までの遅れ
によって機関の回転速度変動と車両振動系が共振するた
めに生じており、その現象は上記した特定の運転領域に
て発生している。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、周期的
にマイクロコンピュータに取り込まれるセンサ出力信号
に対して所定関数の遅れ要素による信号補正を求め、こ
の補正値に基づいて機関を制御することによって機関の
サージングを防止することを目的とするものである。

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図はその全体構成図であり、１は４気筒内燃機関で
、各気簡には燃料を噴射するための燃料噴射弁１ａｓ１
ｂ１１Ｃ．．１ｄを設けている。２はその吸気管で、そ
の吸入空気を清浄化するエアクリーナ３、加減達を調整
するスロットルバイブ４および吸気量を計測する吸気量
センサ５を有している．６は吸気管２内の吸気温度を検
出する吸気温センサ、７は機関１の冷却水温度を検出す
る冷却水温センサ、８は点火装置で、そのイグニソシ１
ンコイルの１次側のプレーカ断続信号を取出して機関回
転数の検出信号に利用している。９は機関１の始動時に
投入するスタータスイッチで、その投入により車載バッ
テリよりスタータ回路１０に通電して機関始動を行なう
ものである。１１は予め定めたブリダラムに従ってソフ
トウエアの演算処理を実行するマイクロコンピュータで
、吸気量センサ５よりの吸気量信号および点火装置８よ
りの回転検出信号に基いて燃料噴射のための基本演算を
行ない、さらに吸気温センサ６および冷却水温センサ７
よりの各検出信号に従って基本演算結果の補正演算を行
ない、また電磁式の燃料噴射弁１ａＳｌｂ，ｌｃ，ｌｄ
の無効作動時間の加算演算を行なって燃料噴射量を定め
る噴射量データを発生するという通常の演算処理に加え
て、始動時および高速運転時に前記回転検出信号の時間
間隔の計測にて求める機関回転数の計測値をそのまま用
いて上記の基本演算を処理し、他方機関１の始動時を除
いた低速運転時に前記回転数針渕に対する遅れ要素を有
する所定関数に基いた遅れ演算を処理して回転数補正値
を求め、この回転数補正値を用いて上記の基本演算を処
理している。１２はＨ記マイクロコンピュータ１ｌより
の噴射量データを受けてそれに対応する時間幅の噴射パ
ルスに変換する燃料噴射駆動回路で、その噴射パルスを
燃料噴射弁１ａ，ｌｂ，ｌｃ，ｌｄに加えて開弁させ、
その開弁作動による燃料を機関ｌに噴射供給している． さらに、前記マイクロコンピュータ１１は吸気量センサ
５、吸気温セン号６、および冷却水温センサ７よりのア
ナログの検出信号をアナログーディジタル変換する機能
を有したものである。そして、このマイクロコンビエー
タｌ１および燃料噴射駆動回路ｌ２にて噴射パルスより
なる噴射信号を発生する演算処理手段を構成し、また燃
料噴射弁１ａ，ｌｂ，ｌｃ、１ｄおよびそれに付随する
燃料供給系にて燃料供給手段を構成している．次に、上
記構成においてその作動を第２図のフローチャートとと
もに説明する．この第２図はマイクロコンビエータ１１
の演算処理を示すものである． 今、自動車のエンジンキーをオンさせると車載バッテリ
より各種電気系に電源供給を開始して作動待機状態とな
り、マイクロコンビエータ１１の演算処理は第２１！ｌ
のスタートステップ１０１に到来する．この作動待機状
態では点火装置８よりの回転検出信号の到来の有無判定
を繰返している．それに続いてスタータスイッチ９をオ
ンさせると車戦バッテリよりスタータ回路ｌＯに通電し
て始動を開始し、かつそのオン信号をマイクロコンビエ
ータ１１に加えて始動時の燃料噴．射制御の演算処理を
実行ｔる．すなわち、この始動開始による機関１の回転
に同期して点火装置８より回転信号がマイクロコンピュ
ータ１１に加わる。この回転検出信号の時間間隔を針渕
ステノプ１０２にて計測して機関ｌの回転数計測値Ｎｎ
を求め、次のスタータスイッチ判定ステソプ１０３に進
む。このとき、スタータスイソチ９がオンしてスタータ
回路ＩＯに通電開始しているためこの判定ステソプ１０
３の判定がイエス（ＹＥＳ）になり、設定演算ステップ
１０６に進む。この設定演算ステップ１０６にて回転数
計測値Ｎｎをそのまま基本演算に用いるためにＭｎ＝Ｎ
ｎの設定を行ない、回転数判定ステップ１０４および遅
れ演算ステップ１０５を経由せずに基本演算ステップ１
０７に進む．この基本演算ステップ１０７にて吸気量セ
ンサ５よりの吸気量信号をアナログ〜ディジタル変換し
て得た吸気量計測値Ｑおよび前記設定演算ステップ１０
６の機関回転数を示す演算結果Ｍｎより次式の基本演算
式に基いた基本演算を処理する。

ｔｎ＝Ｌ−Ｑ・（１／Ｍｎ） 但し、Ｌは予め定めた一定係数である。

その基本演算値ｔｎを求めたのに続いて、補正演算ステ
ップ１０８に進み、吸気温センサ６および冷却水溢セン
サ７よりの各検出信号をアナログーディジタル変換して
得た各検出値に基いて決まる補正値ａに従って次式の補
正演算を処理する。

Ｔｎ＝ｔｎＸａ 上式による補正演算値Ｔｎを求めた後、次の加算演算ス
テップ１０９に進み、燃料噴射弁１ａｓｌｂ，ｌｃ，ｌ
ｄの無効噴射時間Ｔｖを用いて次式の加算演算を処理す
る． τｎ＝Ｔｎ＋Ｔｖ 上式にて求めた加算演算結果が噴射量データτｎになり
、この噴射量データτｎを次の噴射指令ステップ１１０
にて点火装置８よりの回転検出信号に同期して出力して
燃料噴射駆動回路ｌ２に加える．これにより、この燃料
噴射駆動回路ｌ２は前記噴射量データτｎをプリセット
記憶するとともに、マイクロコンビエータ１１よりのク
ロツクパルスに基いてその噴射量データτｎを時間幅に
変換した噴射パルスを発生し、燃料噴射弁１ａｓｌｂ．
．ｌｃ，ｌｄを開弁させて燃料噴射を行なう。

その後、点火装置８よりの回転検出信号に同期してマイ
クロコンピュータ１１の演算処理はスタートステン７’
ｌ０１直後の計測ステノプ１０２にもどり、再度上記し
た演算処理と同様の処理を繰返す．この繰返し処理は機
関ｌの始動が完了してスタータスイッチ９をオフするま
で継続する。

コレニより、機関１が始動してスタータスイッチ９をオ
フすると、その後にマイクロコンピュータ１ｌの演算処
理がスタータスイッチ判定ステソプ１０３に到来したと
きその判定がＹＥＳからノー（ＮＯ）に反転し、回転数
判定ステソプ１０４に進む．このとき、機関１は始動後
のアイドル運転状態でありその回転数が低いため、計測
ステップ１０２にて求めた回転数計測値Ｎｎが設定値Ｎ
ｏより大きいか否かを判定する判定ステップ１０４の判
定がＮＯになり、次の遅れ演算ステソプ１０５に進む． この演算ステップ１０５にてサージングを防止するため
の遅れ要素を有する所定関数よりなる次式の遅れ演算を
処理する． 但し、Ｍｎ１４前回の基本演算に用いた回転数補正値を
示しており、初回の演算時には設定演算ステップ１０６
の演算結果を用いている。またＫは予め定めた遅れ係数
であり、応答速度の遅れを小さくしかつサージングを防
ぐための最適値を定め、一例としてＫ＝１としている． この遅れ演算ステップ１０５の演算結果の回転数補正値
Ｍｎを求めた後、次の基本演算ステップ１０７、補正演
算ステップ１０８、加算演算ステップｌ０９、および噴
射指令ステップ１１０を経由し、上記と同様の処理にて
噴射量データτｎを出力して燃料噴射駆動回路ｌ２に加
える。これにより、燃料噴射駆動回路１２より噴射パル
スが発生し、燃料噴射弁１ａｓｌｂｓＩＣＳｌｄを開弁
させて燃料噴射を行なう． その後、点火装置８よりの回転検出信号に同期してマイ
クロコンピエータ１１の演算処理は計測ステップｌ２に
もどり、再度上記した演算と同様に遅れ演算ステップ１
０５を経由した回転数補正値Ｍｎに基く燃料噴射制御を
繰返し、サージングを防止している。

この遅れ演算ステ・７プ１０５を経由したループによる
燃料噴射制御を繰返している状態にて自動車が走行を開
始し、機関ｌの回転数が高くなって計測ステップ１０２
にて求めた回転数計測値Ｎｎが設定値Ｎ．より大きくな
ると、その後に回転数判定ステップ１０４に到来したと
きその判定がＮＯからＹＥＳに反転し、遅れ演算ステッ
プ１０５には進まず、設定演算ステップ１０６に進む。

この設定演算ステップ１０６にて計測ステッフ１０２に
おける回転数計測値Ｎｎをそのまま基本演算に用いるた
めにＭｎ＝Ｎｎの設定を行ない、遅れ演算ステップ１０
５を経由せずに基本演算ステップ１０７に進む．この基
本演算ステソプ１０７から補正演算ステップ１０３、加
算演算ステップ１０９および噴射指令ステップ１１０を
経由して始動時と同様の遅れ要素を除いた応答追従性の
良好な回転数計測値Ｎｎ（一Ｍｎ）に基く演算処理にて
噴射データτｎをマイクロコンピュータｌｌより出力し
て燃料噴射駆動回路１２に加える。これにより、燃料噴
射駆動回路１２よりその噴射量データτｍに基く噴射パ
ルスを発生し、燃料噴射弁１ａ，ｌｂ，ｌｃ，ｌｄを開
弁させて運転状態に対応した燃料噴射を行なう． そして、その自動車の通常の走行中においては点火装置
８よりの回転検出信号に同期してマイクロコンビエータ
１１が同様の遅れ演算ステップ１０５を通らないループ
の演算処理を反復実行して機関工の回転数変動に対して
応答追従性の良好な燃料噴射制御を行なうことができる
． 次に、その自動車が減速して機関１の回転数が低下し、
計測ステップ１０２にて求めた回転数計測値Ｎｎが設定
値Ｎｏ以下になると、その後に回転数判定ステップ１０
４に到来したときその判定がＹＥＳからＮＯに反転し、
遅れ演算ステップ１０５に進む。その遅れ演算による回
転数補正値Ｍｎに基いて基本演算ステップ１０７、捕正
演算ステップ１０８、加算演算ステップ１０９、および
噴射指令ステップ１１０の各種演算処理を実行し、その
演算による噴射量データτｍを燃料噴射駆動回路ｌ２に
加えて噴射パルスを発住し、燃料噴射弁１ａ，Ｉｂ、Ｉ
Ｃ，ｌｄの開弁による燃料噴射を行なう．そして、点火
装置８よりの回転検出信号に同期してマイクロコンピュ
ータｌ１は針渕ステップ１２にもどり、遅れ演算ステッ
プ１０５を経由した回転数補正値Ｍｎに基く燃料噴射制
御を繰返すことによって、サージングを防止することが
できる． 以上要するに、サージング発生の可能性が大きな所定領
域の機関運転時を判定し、そのときのみ回転数計測値Ｎ
ｎに対する遅れ演算を行なうようにしてサージングを防
止しているため、空燃比をＲｌｃｈ側に設定することな
く、理論最適値或はそれより若干Ｌｅａｎ側に定めて燃
料噴射を制御することができ、従って排気ガス浄化に好
適であり、しかも燃費の悪化をも防止することができる
。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

第３図はその実施例のフローチャートを示しており、サ
ージング発生時には機関の回転数変動に対して吸気量変
動がほとんど生じないという現象に着目し、その状態を
判定してサージング防止のための回転数の遅れ演算を実
行するようにしたものである． この実施例では第１図、第２図に示した実施例に対して
回転数判定ステップ１０４を除き、第３図に示すように
吸気量変動判定ステップ１１１１回転数嚢動判定ステッ
プ１１２、遅れ係数設定ステップ１１３、１．１４を付
加したものであり、始動時以外の運転時における作動が
興なっている．まず始動後の運転時において、サージン
グが発生した状態或はその発生可能性が大きい状態では
吸気量の変動がほとんど生じないときに回転数の変動が
生じるため、連続する２回の吸気量計測値Ｑｎ−１、Ｑ
ｎの差の絶対値が設定幅αより大きいか否かを判定する
吸気量変動判定ステップ’１１１の判定がＮＯになり、
かつ連続する２回の回転数計測値Ｎｎ−１、Ｎｎの差の
絶対値が設定輻βより小さいか否かを判定する回転数変
動判定ステップの判定もＮＯになり、次の遅れ係数設定
ステップ１１３に進む。この設定ステソフ１１３にて遅
れ係数Ｋを大きな値に定め、次の遅れ演算ステップ１０
５に進み、その遅れ係数に基く遅れ演算を処理し、その
後は第２図の実施例と同様の演算処理を実行して燃料噴
射制御を行ない、サージングを防止することができる。

また、吸気量変動判定ステップ１１ｌ，或は回転数変動
判定ステップ１１２の少なくとも一方の判定がＮＯから
ＹＥＳに反転すくと、そのときの運転状態はサージング
発生の可能性が極めて小さいため、遅れ係数設定ステッ
プ１１４に進み、その遅れ係数Ｋを小さな値に定め、そ
れに基く各槓の演算処理を実行し、機関１の回転数の変
化に対して応答追従性を損わずに少しやサージング防止
機能をも兼ね備えた機関制御を行なうことができる． なお、上述の実施例ではマイクロコンピュータ１１の演
算処理として燃料噴射制御についてのみ説明したが、こ
のコンピュータ１１の演算能カに対応して電子式点火時
期制御などの他の各種制御のための演算処理をも同時に
実行している。

また、遅れ演算に用いる遅れ要素を有する所定関数とし
て遅れ係数Ｋにて重みづけして平均値を求めるものを例
示したが、他の遅れ要素を有する関数に従って遅れ演算
を処理してもよい．さらに、機関１の姶動時に設定演算
ステップ１０６にてＭｎｗＮｎの設定を行なった後基本
演算ステップ１０７に進む演算処理を示したが、例えば
前記設定演算ステップ１０６の代わりにＫ＝０の遅れ係
数設定ステップを設け、その後に遅れ演算ステップ１０
５を経由して基本演算ステップ１０７に進むような演算
処理を実行してもよい。

以上述べたように本願発明は、マイクロコンビ二一夕を
用いて機関制御する方法であって、機関の運転パラメー
タを検出するセンサの信号に対して所定関数の遅れ要素
による信号補正値を求め、この補正値に基づいて機関を
制御することを特徴としており、機関のサージングを防
止できるという優れた効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＩＩＪａｌ１方法の一実施例を示す全
−体構成図、第２図は第１図中のマイクロコンピュータ
の演算処理を示すフローチ中一ト、第３図は本発明の他
の実施例を示す要部フローチャートである． ｌ・・・内燃機関，２川吸気管．４・・・スロットルパ
ルブ．５・・・吸気量センサ．８・・・点火装置，９・
・・スタータスイソチ，１１・・・マイクロコンピュー
タ。 １５２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の運転パラメータを検出するセンサの信号に基
   づいてマイクロコンピュータにより機関を制御する方法
   であって、前記センサの信号を周期釣にマイクロコンピ
   ュータに入力すること、この入力信号に対して所定関数
   の遅れ要素による信号補正値を求めること、この補正値
   により一関を制御することを特徴とする内燃機関制御方
   法．