JPS59176448A - 内燃機関のアイドル回転速度制御方法 - Google Patents

内燃機関のアイドル回転速度制御方法

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JPS59176448A
JPS59176448A JP5104783A JP5104783A JPS59176448A JP S59176448 A JPS59176448 A JP S59176448A JP 5104783 A JP5104783 A JP 5104783A JP 5104783 A JP5104783 A JP 5104783A JP S59176448 A JPS59176448 A JP S59176448A
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JP
Japan
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duty ratio
rotation speed
controlling
revolution speed
combustion engine
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JP5104783A
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Toshiaki Isobe
磯部 敏明
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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、内燃機関のアイドル回転速度制御方法に係り
、特に、電子制御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジ
ンに用いるのに好適な、エンジン運転状態に応じてアイ
ドル回転速度を制御するための内燃機関のアイドル回転
速度制御方法め改良に関する。
近年、電子制御技術、特に、デジタル制御技術の発達と
ともに、エンジンの空燃比等を、電子制御燃料噴剣装置
等を用いて開切1するようにした、所謂、電子制御エン
ジンが実用化されている。この電子制御エンジンにおい
ては、例えば、機関の吸入空装置又は吸気管圧力から検
知されるエンジン負荷とエンジン回転速度等に応じて、
燃料噴射時間を決定し、該燃料噴射時間だけ、例えば、
吸気マニホルドに配設された、エンジンの吸気ポートに
向けて燃料を噴射するインジェクタを開弁することによ
って、エンジンの空燃比を制御するようにされ−tlj
す、空燃比を精密に制御することが必要な、排気ガス浄
化対策が施された自動車用工ンジンに広く用いられるよ
うになってぎている。
この電子制i卸エンジンにおいては、一般に、例えばり
ニアソレノイド式のアイドル回転速度制御弁(以下l5
CVと称する)を用いて、アイドル運転時に、エンジン
回転j*度とアイドル目標回転i*度の差に応して、ス
ロットル弁をバイパスして導入される吸入空気の流量を
制御することにより、エンジンのアイドル回転速度をフ
ィードバック制ill ′?lるようにされている。
このようなアイドル回転速度制御によれば、エンジンの
アイ1〜ル回転速度を的確に制御づることが可能となる
ものであるが、従来は、前記■SCVに流される堅動′
iJi′流の信号波形が、必ずしも適切なものではなか
ったため、ヒステリシスが残ったり、I S CVの弁
体が途中まで固着していて、急に動いてしまう、所謂ス
ティックスリップが発生することかあり、制御性に問題
があった。
このような問題点を解消するべく、l5CV駆シj侶号
に、ティザをかけ、中心鍮が目1票となるように故意に
振動を与えることが考えられるが、ティザ形状が単純で
ある場合、例えば、2値である場合には、振り幅か大き
くなり過き、空気の断続変化が大きくなって、アイ1〜
ル制御の安定性か悪化する恐れかあった。又、前駅ティ
ザを、ハードウェアでかける場合(こは、コスj〜か非
苓に高くなるという問題点も有していた。
一方、本発明にハードウェアが類似づるものとして、特
開昭56−23536号で示される如く、チューティ比
を酸素温度センサの出力により変化させて空燃比を制御
するようにした空燃比制御装置が提案されているが、本
光明のように、アイドル回転速度を制S−=するもので
はなかった。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、制御安定性がよく、高精度のアイドル回転速度制
御を実現するとともに、コスト低下及び電子制御ユニッ
トの小型化を図ることができる内燃機関のアイドル回転
速度制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、エンジン運転状態に応じてアイドル回転速度
を制御するための内燃機関のアイドル回転j*度1hl
l i11方法において、第1図にその要旨を示す如く
、 アイドル目像回転速度を得るための中心デユーティ比を
求める手順と、 該中心デユーティ比に、階段状で且つ増加側と減少側か
対称なティザをかけることによって、出カテユーテイ比
を求める手順と、 該出力デユーティ比により、アイドル回転速度制御弁に
流される駆動電流を制御する手順と、を含むことにより
、前記目的を達成したものである。
本弁明によれば、適切なl5CV駆動信号の波形を容易
に冑ることかでき、アイ1〜ル制御の安定性を向上する
ととしに高精度のアイドル回転速度制御を実現すること
かできる。又、ハードウェアを用いることなく、ソフト
ウェアのみでディザをかけて、ヒステリシス低減及びス
ティックスリップ対策を行うことができ、コスト低下及
び電子制御ユニットの小型化を図ることができる。
本発明は、又、nす゛記中心デユーティ比にかけるディ
ザの階段数を、2のべき乗として、デジタル処理が容易
にできるようにしたものである。
以下、図面を参照して、本発明に係る内燃機関のアイド
ル回転速度制御方法が採用された、自動車用電子制御エ
ンジンの実施例を詳細に説明する。
本実施例は、第2図に示す如く、 外気を取り入れる為のエアクリーナ12と、該エアクリ
ーナ12により取り入れられた吸入空気の流量を検出す
るためのエアフローメータ14と、 該エアフローメータ14に内蔵された、吸入空気の湿度
を検出するための吸気)昌センサ16と、スロットルボ
ディ18に配設され、運転席に配設されたアクセルペダ
ル(図示省略)と連動して開閉するようにされた、吸入
空気の流量を制御するためのスロットル弁20と、 該スロワ[・ル弁20がアイドル開度にあるが否かを検
出するためのアイドルスイッチを含むスロットルセンサ
22と、 吸気干渉を防止するためのサージタンク24と、前記ス
ロワ1〜ル弁20をバイパスするバイパス通路26と、 該バイパス通路26の開口面積を制御することによって
アイ1〜ル回転速度を制御するための、リニアソレノイ
1〜式のl5CV28と、吸気マニホルド30に配設さ
れた、エンジン10の各気筒の吸気ポートに向けて加圧
燃料を噴射−するためのインジェクタ32と、 エンジン燃焼W10A内に導入された混合気に着火する
ための点火プラグ34と、 エンジン燃焼至10A内で燃焼されて形成された排気ガ
スを集合するための排気マニホルド36と、 点火コイル38で発生された高圧の点火2次信号を各気
筒の点火プラグ34に配電するための、エンジン10の
クランク軸の回転と連動して回転するテストリビュータ
軸を有するデス1〜リヒユータ40と、 該テストリビュータ40に内蔵された、前記デス1〜リ
ヒユータ軸の回転に応じてクランク角信号を出力するク
ランク角センサ42と、 エンジン10のシリンダブロック10Bに配設された、
エンジン冷却水温を検知するための水温センサ44と、 バッテリ50と、 前記エアフローメータ14出カの吸入空気量と前記クラ
ンク角センサ42出カのクランク角信号から求められる
エンジン回転速度等に応じて燃料噴射量を決定し、前記
インジェクタ32に開弁時間信号を出力するとともに、
アイドル運転時に、フィードバック条件が成立している
時には、エンジン回転速度とアイドル目標回転速度の差
に応じて、前記I’5CV28をフィードバック制御す
る電子制御i11ユニツ1−8(以下ECU称する)5
2.!:、から構成されている。
前記I S CV 28は、前出第2図に詳細に示した
如く、前記バイパス通路2Gの開口面積を変えるための
弁体28△と、該弁体28Aが先端にi肴されたシャフ
ト28Bと、該シャフト28Bの後端に固着されたコア
28Cと、該コア28Cの周囲に配設されI=コイル2
8Dと、から構成されている。
前記E CU 52は、第3図に詳細に示す如く、各種
演Nff1理を行うための、例えばマイクロプロセッサ
カロらなる中央処理ユニット(以下CPUと移層る)5
2Aと、 各種クロック18号を発生するクロック回路52Bと、 制砒プログラムや各種データ等を予め記憶させておくた
めのり一1〜オンリーメモリ(以下ROMと称Jる)5
2Cと、 CPU52Aにおける演算データ等を一時的に記憶する
ためのランダムアクセスメモリ(以下RA Mと称する
)52Dと、 前記l5CV28のコイル28.Dに流される実駆動電
流を検出するための電流検出回路52Eと、前記エアフ
ローメータ14出力、吸気温センサ1G出力、水温セン
サ44出力、バッテリ50出力、アンプ52Fを介して
入力される前記電流検出回路52E出力等のアナログ信
号を順次取込むだめのマルチプレクサ52Gと、 該マルチプレクサ52G出力をデジタル信号に変換する
ためのアナログ−デジタル変換器(以下A/D変換器と
称する)52Hと、 該A /’ D V換器52H出カを取込むための入出
力ボート521と、 前記スロワ[・ルセンサ22のアイドルスイッチ出力、
整形回路52Jを介して入力されるクランク角センサ4
2出力等のデジタル信号を取込むための入出力ボート5
2にと、 前記CPU52Aの演算結果に応じて、駆動回路52L
を介シテ前記I S CV 28 ニI S CV制御
信号を出力するための出力ポート52 Mと、同じ<C
PU52Aの演算結果に応じて、駆動回路52Nを介し
て前記インジェクタ32に開弁時間信号を出力するため
の出力ポート52oと、前記各構成機器間を接続するコ
モンバス52Pと、 から構成されている。
以下作用を説明する。
本実施例におけるディザ処理は、第4図に示すようなメ
インルーチンの一部、及び、第5図に示すような、時間
割込みルーチンに従って実行される。即ち、まず第4図
に示したような、メインルーチン中のステップ102に
おいて、エンジン運転状態、例えば、エンジン回転速度
とアイドル目標回転速度の差に応じて、アイドル目標回
転速度を得るための中心デユーティ比D U T Y 
centerを求める。次いでステップ104に進み、
次式に示ず如く、hnnスステップ102求められた中
心デユーティ比D U T Y centerからディ
ザによる全撮幅の1.7’ 2に相当する所定値、例え
ば、ディザによる階段数が4段であり、1つの階段の振
れ幅がαである場合には2αを引いた値を計算デユーテ
ィ比DUTYとづる。
DUTY←DUTYcenter−2a−・−・(1)
ここで、中心デユーティ比D U T Y ceMer
から所定値2αを引いた値を計算デユーティ比D’UT
Yとしているのは、ディザによるデユーティ制御を、デ
ユーティ比の最小値、即ち、階段の一番下から始めるた
めである。
前出第4図に示したメインルーチンの一部で求められた
計算デユーティ比DUTYに対するディザ処理は、第5
図に示したような時間割込みルーチンによって実行され
る。即ち、所定時間、例えば5ミリ秒経過毎に、時間割
込みルーチンのステップ202に進み、階段位置に対応
するカウンタCの計数値がOであるか否かを判定する。
判定結果が正である場合、即ち、現在のデユーティ比が
最小値であると判断された時には、ステップ204に進
み、カウンタCの計数値を増加づべき状態にあることを
示すC増加フラグをセットする。次いでステップ206
に進み、計算デユーティ比DUTYをそのまま出力デユ
ーティ比DUTYoutとづる。
一方、前出ステップ202の判定結果が否である場合、
即ち、デユーティ比が最小値でないと判断されl=時に
は、ステップ208に進み、カウンタCの計数値が4で
あるか否かを判定する。判定結果が否である場合、即ち
、チューティ比が最大1泊でないと判断された旧には、
ステップ210に進み、CI!加フラフラグットされて
いるか否かを判定づる。判定結末が正である場合には、
ステップ212に進み、現在の出力デユーティ比DUT
YOt1tに、次式で示す如く、ディザの階段高さに相
当づる所’it lltαをカロえたものを新たな出力
デユーティ比DUTYoutとする。
DUTYout  ←DUTYout  +α・・・・
・・ (2)前出ステップ206又は212終了後、ス
テップ214に進み、カウンタCの計数値を1だけカウ
ントアツプする。
一方、前出ステップ208の判定結果が正である場合、
即ち、出力デユーティ比が最大値にあると判断された時
には、ステップ216に進み、C増加フラグをリセット
する。ステップ216終了後、又は、前出ス゛テップ2
10の判定結果が否である時は、ステップ218に進み
、現在の出力デユーティ比DljTYoutから、次式
に示す如く、所定値0・を引いたものを新たな出力デユ
ーティ比DUTYOu[とづる。
DUTYout  ←DUTYout  −α−−−−
・−、< 3 >ステップ218終了後、ステップ22
0に進み、カウンタCの計数1直を1だけカウントダウ
ンする。
前出ステップ214又は220終了後、ステラ7222
 +、: 進み、l5CV28のオン処理を実行?i。
尚、l5CV28のオフ処理は、計算結果に応じて、別
途割込みルーチンで行われている。
本実施例における出力デユーティ比DUTYou[の模
式的な変化状態を第6図<A)に、中心ディニーティ比
D U T Ycenter5 Q%の時の駆動波形例
を同じく第6図<8)に示す。図から明らかなように、
中心デユーティ比D U T ’l’ centerか
らティザ幅の1、・2に相当する所定値2αを引いた直
から制御を開始し、所定時間毎に実行するルーチンで毎
回所定値αを加算し、DUTYOlltがDUTY+4
αどなった時点からは毎回所定1直αを減算し、DUT
YOLItがDUTYとなつI、l:時点で、再び加算
に転する。以下、これを繰返し実行づる。
本実施例においては、中心デユーティ比にかけるディザ
の階段数を4段としているので、デジタル的に取扱いが
容易である。なお、ディザの階段数は、これに限定され
ず、増加側と減少側が対称であれば、他の階段数、例え
ば3段とすることも、勿論可能である。
肋記実施例にJ−3いては、本発明が、吸入空気置感知
式“心子制1111 装置を備えた自動車用電子制御エ
ンジンに適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに
限定されず、吸気管圧力感知式の電子制御装置を漸えた
自動車用電子制御エンジンや、気化器等の他の空燃比制
御装置を備えた一般の内燃機関にも同様に適用できるこ
とは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、適切なl5CV駆
動信号の波形を、容易に得ることができ、アイドル制御
の安定性を向上するともに高精度のアイドル回転速度制
御を実現することもできる。
又、ハードウェアを用いることなく、ソフトウェアのみ
てディザをかけて、ヒステリシス低減及びスティックス
リップ対策を1テうことができ、コスト低下及び、EC
Uの小型化を図ることができる等の1曇れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、4(発明に係る内燃機関のアイドル回転速腹
側1i111方法の要旨を示づ流れ図、第2図は、本発
明が採用された、自動車用電子制御エンジンの実施例の
構成を示す、一部ブロック線図を含む断面図、第3図は
、前記実施例で用いられている電子制御ユニットの構成
を示づブロック線図、第4図は、同じく、計算デユーテ
ィ比を求めるための、メインルーチンの要部を示す流れ
図、第5図は、同しく、ティザ処理を行うための、時間
割込みルーチンを示す流れ図、第6図(A)、<8>は
、前記実施例における、出力デユーテイ圧の模式的な変
化状態及び中心デユーティ比50%の時の駆動波形例を
示す線図である。 10・・・エンジン、 14・・・エアフロルメータ、 20・・・スロットル弁、 22・・・スロツl〜ルセンサ、 26・・・バイパス通路、 28・・・アイ1〜ル回転速度制御弁〈ISC■)、3
2・・・インジェクタ、 42・・・クランク角センサ、 52・・・電子制御ユニツh(ECU)。 代理人  高 矢  論 〈ほか1名) 第1図 第4図 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジン運転状態に応じてアイドル回転速度を制
    御するための内燃機関のアイドル回転速度制御方法にお
    いて、 アイ1〜ル目標回転速度を得るための中心デユーティ比
    を求める手順と、 該中心デユーティ比に、階段状で且つ増加側と減少側が
    対称なティザをかけることによって、出力デユーティ比
    を求める手順と、 該出力デユーティ比により、アイドル回転速度制御弁に
    流される駆動電流を制御する手順と、を含むことを特徴
    とづる内燃機関のアイドル回転速度制御方法。
  2. (2)前記中心チューティ比にかけるディザの階段数を
    、2のI\き乗としたことを特徴とする特許請求の範囲
    第11負に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御方法
JP58051047A 1983-03-25 1983-03-25 内燃機関のアイドル回転速度制御方法 Expired - Lifetime JPH0629594B2 (ja)

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JPH0629594B2 JPH0629594B2 (ja) 1994-04-20

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6264844U (ja) * 1985-10-14 1987-04-22
JPH03275941A (ja) * 1990-03-26 1991-12-06 Toyota Motor Corp 過給機付エンジンの制御方法

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JPS4859286A (ja) * 1971-11-29 1973-08-20
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