JPS60116835A - エンジン制御装置 - Google Patents

エンジン制御装置

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JPS60116835A
JPS60116835A JP22224583A JP22224583A JPS60116835A JP S60116835 A JPS60116835 A JP S60116835A JP 22224583 A JP22224583 A JP 22224583A JP 22224583 A JP22224583 A JP 22224583A JP S60116835 A JPS60116835 A JP S60116835A
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JP
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engine
control
data
sensor
actuator means
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JP22224583A
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Takeshi Atago
阿田子 武士
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D43/00Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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】 〔発明の利用分U・J〕 本発明は、内焦¥脳セ1又j1例えば自動車用ガソリン
エンジンなどの制御[F]、置に併々す、特に正確外空
畑比制ル[11ケ礼る/こめに灯1力i先行制御方式を
適用したエンジン制御装置に関す。
〔発明の背1′A〕 ガソリンエンジンなどの内妓、枝用3゛、jの運転にヒ
ーシ−Cは、吸入混合気の窮気と燃料の比である空燃比
(以下、A / Fという)を所定値に正確に保つのが
望せしい。
ところで、自動車用ガソリンエンジンなどにおいては、
アクセルペダルと桜械的に連動した#99弁(スロット
ルバルブ)の操作により吸入空気長を制@jし、この空
気量に見合った糺利量を気化器を用いた場合には機械的
に、114.子制御燃料似躬装J−,1,iを用いた掲
合には′11)気菌にそれぞれ決定し、これにより必要
なA / Fを得るようにし7た方法力i IQ31ご
、〃・ら用いられていた。
しか1−なから、空気とガンリンガとのJ+$付とでは
比土が大きく仏1なシ、伊、給動作に伴/工〜う・1j
(性の通いから過渡的な動伯(1・1には吸入空気h;
、のタニ化に燃滓・1鄭−の変化が追従できず、従って
、−): Fl−I L/た従来の方法では過渡状態で
のA/J=’制モ′・儂が充分にイ!jられないという
開動1点かあシ、このため、例えi−J:加べ・12時
には一旦、A、/Fかり一ン(希iγ状迎)となり、反
対に昆辻11.yに幻、一旦、A/Fがリッチ(鎧)−
シ状に1:)に外って常に正しいA/l;’をイ、ζ(
つととができないという欠点があった。J そこで、上記し7’j従来の方υ、の欠点を除くため、
このような、いわば吸入窄気、1.1先行制御、リゲ゛
旧お25目従′l’aiJ御方式とでもいうべき′!I
L合気供給システムに苅して、燃料F、、1先行制御、
吸入空気′)・]追従制ra++方式の混合気イ:す2
t1システムがI祐開Bi’、t 53 40131−
(じ公÷ii 、唱1づi41iij 57−9134
5号公報などによシ1に一案さJlている。
〔発明の目的〕
本発明は、このような事情に2.みてなされノζもので
、その目的とするところは、従来の燃料i+i−先行制
御、窒気量追従制御万式の混合気供給シスヴムの?li
’制御都度と尾、答4′J性をさらに高め、猟に良好な
A/F制御が得られるようにしたエンジンfli1.制
御装もパ1を提供するにある。
〔発り」の孔をを〕
この目的を達成ゴるため、本兄明幻、エンジンに対する
fb’f Q4: Ji令と、そのときのエンジンの)
11L状態とに尾、して予じめ最j1iな制御データを
作成しておき、このfijl伸ブータを用いてエンジン
制御用のアクチュエータ手段のflifj御を行なうよ
うにした点を4!i′徴とする。
〔発明のり、施例〕
以下、本発明によるエンジンfiilj御炉、影を、図
示の実施例によってil−細に酸1明する。
第1図は本発明によるエンジン鮎御装信の一グー紬例が
適用されたエンジンシステムのブロック図で、この図に
おいて、1はエンジン、2はrBl’A管、3は絞り弁
、4はスロットルアクチュエータ、5はインジェクタ(
燃刺唄射弁)、6け#J、シ弁開度センザ、7はスロッ
トルチェンバ、8はアクセルペダル、9はアクセルイ)
7置センサ、1oは制御l El fi、illは冷却
水の温t−センサ、12はA/Fセンサ、13(弓:デ
ィストリビュータに内蔵された沖1転数センサ、14、
Id、J)i気管、15はツユエルタンク、16はツユ
エルポンプ、17は燃圧し・Vユレータ、18は紅り弁
駆動用のレバーである。
エンジン1に勾する吸入空気の−114は、絞り一71
′3の1刀」Iβ;をスロットルアクブーユエータ4で
変化させることによって′1fli ?dlされる。
インジェクタ5にり、シュエルポンプ16でタンク15
からくみ取られlc上で加圧されたJ、?4!、相が導
かれ、このときの灯ミ本1のノ土力し]、レギュレータ
17によって一足に保たれている。そして、駆動信号T
iにょシインジエクタ5が電値的に動作されると、この
ルλ小l百17号Ti が(l給されている時間に応じ
た1□j、の炊2Ninがスロットルチャンバ7の中に
りν射される。
舷り弁3の丈際のし11度は絞り弁開度センサ6によっ
て検出され、開度イア6七〇’rnとして制御回路10
に入力される。
アクセルペダル8が踏み込まれると、その踏み必み位1
igH−がアクセル位npにセンサ9によって検出さi
t 、アクセル信性イ3号θACが制御回路10に入力
される。
エンジン1が回転すると、その回転辻度が回斬数センサ
13で検出され、回心′−速度(、に′iNが制御回路
10に入力され、さらに冷却水の温度が温t−センサ1
1で検出され、エンジン温度化−iTwが制御回路10
に入力される。
エンジン1が回転し、排気管14の中に排気ガスが流れ
ると、A/Fセンサ12によって出力A/Fを表わす信
号(A/F)sが検出され、制御回路10に入力される
制御回路10はアクセル位置センサ9からアクセルペダ
ル8の餡み込み操作位置を表わす位fL侶号ohcを取
シ込み、この信号θACと回転速度信号N1それにff
i li (ハ号Twとを用いて炸゛制′L1の割邊を
行ない、これに対応したパルス幅の!B ′#J信月T
1をインジェクタ5に出力して所定量の燃料をスロット
ルチェンバ7内に供給すると共に、計算した燃料量をス
ジにして吸入空気量の計算を行ない、これに対応した駆
動信号θTOをスロットルアクチュエータ4に出力し、
絞り弁3の開度を所定値に制御して吸入空気量を所定値
に制御し、従来技術と同様に、燃料量先行制御、吸入空
気量追従制御方式による混合気供給制御を遂行する。
第2図は制御回路10の一実施例で、RObiとRAM
を内蔵してマイクロコンピュータをオj・Y成している
CPUと、データの入出力処理を行なうIlo、それに
波形整形機能などをはだすそれぞれの入力回路INA〜
INCと、出力回路DRなどで構成されておシ、入カポ
−) 5ens 1〜6を介して信号θTH,θAC1
N + TW+ (A/F)sなどを取り込み、出力回
路DRから駆動信号TinθTOなどを出力する。なお
、岸料ポンプ16にはエンジン始動時とエンジンが回転
しているときだけオンになる信号が供給されるようにな
っている。
ここで、スロットルアクチュエータ4について説明する
と、このアクチュエータ4としては応答性が良く、必扱
な分解能が得られるものならどのようなものでもよく、
例えはステッパモータ、直流モータ、負圧サーボ、リニ
アソレノイドなどを用いれはよい。
第3図は直流モータを用いたスロットルアクチュエータ
の一例で、直流モータ40の回転をギヤ41からギヤ4
2に減速して伝え、このギヤ42の中心孔に形成されて
いる雌ネジに噛合っている雄ネジ4943を矢印方向に
動かし、押棒44で絞シ弁3のレバー18を押して絞シ
弁3の開閉を行なうようになっているものである。
また、このときの直流モータ40の制御としては、種々
の方法が考えられるが、−例として、コンピュータを含
む制御回路lOによるディジタル的な制御を可能にする
ため、信号θTOを第4図に示すようなパルス信号とし
、このパルス信号の個数によって絞シ弁3の開度が制御
できるようにしである。
なお、周知の如く、インジェクタ5に対する制御もパル
ス信号によって行なわれるのが一般的で、第5図にその
特性の一例を示す。ここで、パルス幅Tpとは、駆動信
号Tiのパルス幅でインジェクタ50開弁時間のことで
あシ、P判噴射量とはメルフ1回自シのものを示す。
次に、第6図はスロットル角度OTHに対して絞シ弁3
によシ実際に得られる開口面積の関係を示したもので、
この図から明らかなように、スロットル開714H角と
紋シ弁’6ij口111積との間に直線関係は安く、開
度角が小さい領域では開口珀1洋の変化が大きく、開度
角が大きくなるにつれて開口直積の変化は小さくなって
いる。そして、この結果、エンジンの吸入も!気流量に
ついてみると、それはエンジンの回転速度N全パラメー
タとして第6図に示す非的紳債性をもつことになり、ス
ロットル開度、即ち、運転:′1′(の命令イ1.七と
してのアクセル祠・作も>、’ flyイi′i号θh
cを検出してイ」1給燃料邦を演鈴する錫合、アクセル
j’:%込」1:が少くエンジン回転速度も低い領域で
&:J−、スロットル開J■、角に対して高い分Pil
′fii+が4汐求され、アクセルy111込近が多く
々つているにもかかわらずエンジン回申lユ速度が低く
保たれ従って、このまま演咎、を実行した場合には、こ
の′4グめて抄雑な関係にあるアクセル操作位置信号と
吸入空気流量(即ち俊−求燃制セY)とを扱うことにな
り、従来一般的に採用されているマイクロコンピュータ
を用いた場合には処理1.+1間が永く川って応答性か
低下してし7まうことになる。そして、これが従来の燃
料先行?!!If御、吸入空気ぢ、追従制御方式のシス
テムにおける問題点である。
しかして、本発明によれば、このような問題点をカバー
することができるものであり、そのため、第7図に示す
よう々メモリマツプを用い、これに予じめ書込んである
データによって制御を遂行するようになっているもので
、以下、この点について説明する。
まず、エンジン1回転当シ(1サイクル当りで考えても
よい)に必要な燃料供給量についてみると、それは同じ
く1回転尚りに吸入されるを気量Q二と比例関係にあり
、一方、エンジンの回転速度Nが決まれば、本来、エン
ジンが吸入すべきである空気量Qaはアクセル操作病(
付値)θACで決定されるから、あ“4局、ν大空気、
fi+Qλが判れば燃オニ1供給射をめることができる
そこで、制御回kl?: 10のCPU内のメモリに、
コ1゜7図に示すようなm X n (lIIIiのメ
モリ領域をNkLけ、これらのメモリ領域を縦軸にアク
セル操作角θACを、そして横軸にエンジンの回転速度
Nをとって表わしたrnXnのエンジン演り転仙域に対
応させる。
そし7て、これらの辿11宏領域ごとに、例えば実り、
−4などによって予じめジζ1応しだデータQkをめ、
そJl、を41込んでおき、エンジンの制狗1に際して
は、そのときのアクセル操作角θACとエンジン回転速
16j Nとによってマツブイ9ミ索を行ない、対応し
/Cメモリ領域からデータQQを8’71:出し、これ
によつ−Cイ/ジエクタ5の開弁前1lij ’r11
を演りして燃別供紹m1.の制御を行ない、ついでこの
量弁時間TI)とエンジン回転速度NからデータθTO
を演γ)シ、スロットルアクチュエータ4を動作させて
吸入空気流山(の制御中を杓なう。そして、このときの
データTpとθToの演算は次のような簡単な演唖とな
っている。
Tp=f (Q、a/N ) 、 θ Ta”f’(T
p 1T)4:r、って、この実施例によれば、jr’
、 81!;/lにπすように、アクセル操作角θAC
とエンジン回転速度Nの2つのデータの「(−込みとマ
ツプ検索、それに簡単な演算だけで制御が行存え、第6
図で示すような非直線性を考慮した演算が不要になり、
優れた応答性と高い制御狛+N度を与えることができる
なお、以上の実施例では、第71ン1から明らかなよう
に、吸入空気上を表わすデータo Qをメモリに書込ん
でいるが、このデータq QO代りにデータTpを直m
t込むようにしでもよい。
この実施例によれば、マツプ検索で直ちにデータTpが
得られるため、詑8図におけるデータTPの演算ステッ
プは不要になり、処理がfli豊)′になる。
次に、第9図は本発明の他の一実施例に用いるメモリマ
ツプを示したもので、nlXn個のメモリ佃域をデータ
TpとNに対応さぜ、それぞれごとに対応するデータθ
Toを1゛込んだものであり、これによりデータθTo
もマツプ検索でめるようにしたものである。
この実施例によれば、々”; 81:ノlにツタ・ける
データ”TOの演算2テップに1不吸になり、とわに代
えてマツプ検索を行なうステップを設けるだけでよくな
シ、さらに、データTpとθTOとの相し;1誤差を小
さくすることかで@ 、fli:l (+11!右’I
 rl”iを上げることができる。
〔究明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、制御に必要なデ
ータのi災τ)が414(めてfl)“j単に彦るため
、制t111応答性が充分にイ(tられ、ガ・′4渡状
態も含めて常に高417度のA / F :U御が7i
J能になり、排ガスの71>々化が少なく、l]!ll
!転4“1s性のイt?れたエンジン制御を行かうこと
ができる。
j、た、メモリに;、11込んであるデータを修正する
だけで任、はのft1114111 ノl’T IJl
を与えることができるから、l祐性の変更が容易で、適
用範囲の広いエンジン制rlil製1fH,を簡Jドに
1ノ?供することができる。
171面のfit」単な説、明 8151図は本発明を適用したエンジン制御装置の一実
施例を示すブロック図、第2図は制御回路の一実施例を
示すブロック図、第31ツlはスロットルアクチュエー
タの一例を示す説明図、第4図はスロットルアクチュエ
ータの制御の一例を示す説明図、第5図はインジェクタ
の勃1に1゛の一例を示すカド1明図、第6図は動作説
明用の特性図、第7図はメモリマツプの一実施例を示す
訝、明し′1、第8図は動作説明用のフローチャート、
第9図はメモリマツプの他の一実施例を示す説明図であ
る。
1・・・・・・エンジン、2・・・・・・吸tA管、3
・・・・・・絞り弁、4・・・・・・スロットルアクチ
ュエータ、5・・・・・・インジェクタ、10・・・・
・・制御回路。
第2図 5 第3図 第4図。
第5図 第6図 θACア7亡ル間度 (0) ′に17g!J L!!Illム遭度 (RPM) N

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、燃料(jl、給量を制御する第1のアクチュエータ
    手段と、吸入窒息i1′、を制御する第2のアクチュエ
    ータ手段とを(::fえ、エンシンに対する7昆合気の
    供給制御を上記第1と第2のアクチュエータ手段を介し
    て1jなう方式の′1も7子式エンジン制御装(、′J
    において、エンジンの回転速度を表わすデータとエンジ
    ンに対する加速指令を表わすデータの関イヌとし。 −r与えられるff1lJ御データを−2;:込んだ記
    憶手段を設け、この記1、・話、手段から耽出しだ制(
    iiilデータにノ、1ついて上記第1のアクチュエー
    タ手段をfj制御すると共に、上孔f111制御テータ
    とエンジンの回i1市44度を表わすデータとにスつい
    て上記第2の7クチユ工−タ手段を制御するように眉、
    j成したことを特徴とするエンジン%’J (il−1
    4i< fr、j O” ’ 4’j1gI’ Mi’
    +氷の角巳1月1第1乃」において、上工己乱り吊j1
    1グークとエンジンの回転速度を表わすデータとの1ダ
    1数として与えられる第2の?tiil 岬データをA
    ・−1込んだ第2の記憶手段を設け、該第2の記憶手段
    から読出しだ第2の制御データに基づいて上記第2のア
    クチュエータ手段を制御するように(1゛1成しだこと
    を!1寺徴とするエンジン制御装置。
JP22224583A 1983-11-21 1983-11-28 エンジン制御装置 Pending JPS60116835A (ja)

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JP22224583A JPS60116835A (ja) 1983-11-28 1983-11-28 エンジン制御装置
KR1019840007164A KR890000500B1 (ko) 1983-11-21 1984-11-15 내연기관의 공연비 제어장치
US06/672,367 US4590912A (en) 1983-11-21 1984-11-16 Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engines
EP84114026A EP0142856A3 (en) 1983-11-21 1984-11-20 Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engines

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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