JPS61234244A - エンジンの制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの燃焼状態をフィードバック制御す
るエンジンの制御装置に関するものである。

（従来技術） 従来より、このエンジンの燃焼状態を検知するセンサの
出力に基づき、流体の供給量を調整するアクチュエータ
にデユーティ制御信号を出力して、エンジンの燃焼状態
をフィードバック制御するエンジンの制御装置が知られ
ている。すなわち、例えば、特開昭５１−１２３４３５
号に見られるように、エンジンの吸入混合気の空燃比を
排気センサによって検出し、この検出空燃比が所定の値
となるように、気化器による供給燃料量もしくは空気量
を調整するアクチュエータに、そのオンとオフとの時間
的比率を変えるデユーティ制御信号を出力することによ
って空燃比をフィードバック制御するようにした技術が
公知である。

しかるに、上記のように流体の供給量をフィードパツク
制御する場合に、アクチュエータに対するデユーティ制
御信号の大きさを決めることによって、流体の制御ωを
決めて制御するようにしたものにおいては、デユーティ
制御信号の大きさと実際の流体制御量との関係が非直線
的な特性となるものである。よって、デユーティ制御信
号の大きい部分では制御が不安定となりやすく、一方、
デユーティ制御信号が小さい部分では応答性が低くなる
恐れがある。

すなわち、例えば上記空燃比制御の場合、排気センサ出
力は設定空燃比より供給空燃比がリッチかリーンかでハ
イかローの検出信号が出力され、この検出信号がハイ（
ロー）の場合には、それに応じて空燃比をリーン（リッ
チ）にするために、アクチュエータに出力するデユーテ
ィ制御信号を徐々に大きく（小さく）するものである。

また、検出信号がロー（ハイ）に反転した場合には、デ
ユーティ制御信号を所定値小さく（大きり）シだ後徐々
に小さく（大きく）するものである。しかして、デユー
ティ制御信号の小さい範囲では、デユーティ制御信号の
変動に対して空燃比の変化量は小さく、排気センサの検
出出力に対して一定値のデユーティ制御信号を増減して
も空燃比の変動量が小さく、設定空燃比への収束速度が
遅くなって応答性が低いものである。一方、デユーティ
制御信号の大きい範囲では、デユーティ制御信号の変動
に対して空燃比の変化量は大きく、排気センサの検出出
力に対して一定量のデユーティ制御信号を増減しても空
燃比の変動口が大きく、設定空燃比近傍に収束した場合
のハンチング変動幅が大きく、制御が不安定となるもの
である。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、非直線的な制御特性に対し実
際の制御量が等しくなるようにして制御安定性を向上す
るようにしたエンジンの制御装置を提供することを目的
とするものである。

（発明の構成） 本発明の制御装置は、センサの出力に基いて流体の供給
量を調整するアクチュエータにデユーティ制御信号を出
力し、空燃比もしくはＥＧＲガス母等をフィードバック
制御するようにしたものにおいて、上記デユーティ制御
信号が大きくなるにつれて制御利得を小さくするように
したことを特徴とするものである。

（発明の効果） 本発明によれば、デユーティ制御信号が小さい時には制
御利得を大きくする一方、デユーティ制御信号が大きい
時には制御利得を小さくするようにしたことにより、・
デユーティ制御信号と制御量との関係が非直線的であっ
ても、デユーティ制御信号の大きざにかかわらず制御量
の変動幅を一定にすることができ、全制御領域での良好
な応答性および安定性を得ることができるものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、エンジン１の排気通路２には０２
センサ等のエンジン１の燃焼状態を検出する排気センサ
３が介装され、一方、エンジン１の吸気通路４には、排
気センサ３の検出出力に応じてエンジンコントロールユ
ニット５で制御されて、エンジンに供給する混合気の空
燃比をフィードバック制御する気化器６が介装されてい
る。

上記気化器６において、８および９は吸気通路４に設け
られた主ベンチユリおよび副べ、ンチュリ、１０は主ベ
ンチユリ８の下流に設けられたスロットル弁、１１は副
ベンチユリ９の上流に配設されたチョーク弁、１２はフ
ロート室１３からメインジェット１４を介して副ベンチ
ユリ９のメインノズル１５に開口するメイン燃料通路（
途中は図示省略）をそれぞれ示している。一方、１８は
上記メイン燃料通路１２から分岐し、スロージェット１
９を介してスロットル弁１０近傍のスローボート２０お
よびアイドルポート２１に開口するスロー燃料通路、２
２および２３は該スロー燃料通路１８に連通ずる第１お
よび第２スローエアーブリード、２４は燃料カットバル
ブをそれぞれ示している。

ざらに、上記気化器６には前記エンジンコントロールユ
ニット５からのデユーティ制御信号に応じて、エンジン
１に供給する混合気のエア吊および燃料」を調整して空
燃比を調整するアクチュエータ２６が設置されている。

このアクチュエータ２６はソレノイド２６ａによってス
プリング２６Ｃに抗して移動する弁体２６ｂの両端部に
補正用メインジェット２７と補正用スローエアブリード
２８がそれぞれ配設され、弁体２６ｂの移動によってそ
れぞれが開閉される。補正用メインジェット２７はフロ
ート室１３からメイン燃料通路１２に至る補正用燃料通
路２９に介装され、アクチュエータ２６へのデユーティ
制御信号が大きくなるに従って補正燃料供給量が減少し
て空燃比をり一ンにするように作動する。また、補正用
スローエアブリード２８は副ベンチユリ９上流の吸気通
路４から第１スローエアブリード２２下流のスロー燃料
通路１８に至る補正用エア通路３０に介装され、アクチ
ュエータ２６へのデユーティ制御信号が大きくなるに従
って補正エア供給量が増大して空燃比をリーンにするよ
うに作動する。

上記アクチュエータ２６に対するエンジンコントロール
ユニット５からのデユーティ制御信号は、ソレノイド２
６ａに通電づるオン時間とオフ時間との比率を０〜１０
０％の所定の値で出力し、その大きさに応じて空燃比を
フィードバック制御するものである。

また、上記フィードバック制御は、エンジン１に供給さ
れる混合気の空燃比の変動に応じ、排気センサ３が設定
空燃比に対してリッチ側がリーン側かに応じてハイかロ
ーの検出信号を出力し、この検出信号を受けたエンジン
コントロールユニット５は検出空燃比が所定空燃比とな
るように供給空燃比をリーン側もしくはリッチ側に変更
調整ザるべく、デユーティ制御信号の大きさを変更制御
するものである。

その際、デユーティ制御信号の大きさと空燃比制御量と
の関係は、第２図に示すように非直線的な特性であって
、デユーティ制御信号が小さい領域ではデユーティ制御
信号の変動幅に対する空燃比の変化幅は小さく、一方、
デユーティ制御信号が大きい領域ではデユーティυ１１
１１信号の変動幅に対する空燃比の変化幅は大ぎくなる
ものである。

そこで、上記エンジンコントロールユニット５は制ｍｅ
としての空燃比の変動幅ｄが一定となるように、フィー
ドバック制御におけるデユーティ制御信号の変動幅Ｐｔ
　、Ｐ２すなわち制御利得を調整し、デユーティｉｌＪ
　ｍ信号が大きい時の制御利得を小さくするものである
。

デユーティ制御信号の変動例を第３図に示す。

排気センサ３の検出信号の反転に対して、デユーティ制
御信号はまず所定値Ｉを増減してから、次の反転まで徐
々にデユーティ制御信号を増減するものである。デユー
ティ制御信号の小さい時に、ａ点で排気センサ３の検出
信号がリーン状態の検出からリッチ状態の検出に反転し
、これに対応してエンジンコントロールユニット５から
のデユーティ制御信号もデユーティ比率を大きくして、
供給空燃比をリーンにするように作動するものである。

このときの制御利得は大きいことから、大きなＩｒ値お
よびＰｔ値（徐々に小さくなる）に基づいてデユーティ
制御信号が増大する。デユーティ制御信号が大きくなっ
て、ｂ点で排気センサ３出力がリーンからリッチ側に反
転した場合には、制御利得が小さいことから、小さなＩ
２値およびＰｚ値（次状態に大きくなる）に基づいてデ
ユーティ制御信号を低減するものである。

上記エンジンコントロールユニット５の作動を第４図の
フローチャートに沿って説明する。フィードバック制御
スタート後、ステップＳ１で排気センサ３出力を読み取
り、ステップＳ２でその検出信号がら空燃比がリッチか
リーンかを判定し、ステップＳ３で前回のデユーティ値
を読み取る。

続いて、ステップＳ４は、ステップＳ２の判定に基づき
反転時もしくはリッチもしくはリーン状態に対応し、前
回のデユーティ値からその大きざに対応する制御利得に
よって、反転時のＩ値および増減のＰ値を演算決定する
ものである。このＰ値もしくは１値により、出力信号の
デユーティ値をステップＳ５で算出し、ステップＳ６で
デユーティ制御信号を気化器６のアクチュエータ２６に
出力するものである。

上記、デユーティ制御信号の大きさに応じた制御利得の
変更は、前回のデユーティ値を見て、これに対応してマ
ツプもしくは関数演算により決定するものである。その
制御利得はデユーティ値に応じてリニアに設定するほか
、デユーティ値をいくつかの領域に分けてそれに対応し
た大きさの制御利得に切換るようにしたものなど、適宜
の制御手法が採用可能である。

なお、上記実施例においては、デユーティ制御信号によ
って空燃比を制御するについて、デユーティ制御信号が
大きくなると空燃比がリーンになる場合について示して
いるが、デユーティ開部信号が大きくなるに従って空燃
比がリーンになるかリッチになるかはアクチュエータの
構成に応じて変化するものであり、その場合いずれにお
いても、デユーティ制御信号が大きい領域ではデユーテ
ィ制御信号の変化量に対して空燃比の制御量の変化幅が
大きくなる特性を有するものであり、前記と同様にデユ
ーティ制御信号が大きくなるのに従って制御利得を大き
くするものである。

さらに、本発明は、空燃比の制御のはかＥＧＲガス量の
フィードバック制御等についても適用可能である。つま
り、デユーティ制御信号に応じたアクチュエータの作動
によって流体の供給量を制御するようにしたものについ
て、上記と同様に第２図のようなデユーティ制御信号と
制ｒａｍとの関係が非直線的になる制御特性に対して、
制御利得をデユーティ制御信号の大きさに応じて変更制
御することにより一１制’ａｍの変化幅を一定にして、
制御の安定性と制御精度を向上するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるエンジンの制御装置
の概略構成図、 第２図はデユーティ制御信号に対する制御１１１の変化
を示す特性図、 第３図はデユーティ制御信号の変動例を示す特性図、 第４図はエンジンコントロールユニットの作動を説明す
るためのフローチャートである。 １・・・・・・エンジン　　　　　２・・・・・・排気
通路３・・・・・・排気センサ　　　　４・・・・・・
吸気通路５・・・・・・エンジンコントロールユニット
６・・・・・・気化器　　　　　２６・・・・・・アク
チュエータ２６ａ・・・・・・ソレノイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの燃焼状態を検知するセンサの出力に基
   づき、流体の供給量を調整するアクチュエータにデュー
   ティ制御信号を出力し、エンジンの燃焼状態をフィード
   バック制御するエンジンの制御装置において、上記デュ
   ーティ制御信号が大きくなるにつれて制御利得を小さく
   するようにしたことを特徴とするエンジンの制御装置。