JPS6318152A

JPS6318152A - 内燃機関のバイパス空気量制御方法

Info

Publication number: JPS6318152A
Application number: JP61162812A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Otobe; 乙部　豊; Yukito Fujimoto; 藤本　幸人; Akira Kato; 彰加藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-07-10
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1988-01-26
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: US4788954A; JPH0692757B2

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】（技術分野）本発明は、内燃機関の減速時のバイパス空気量制御方法
に関し、特に、減速初期に空燃比が一時的にオーバリッ
チになるのを防止するようにしたバイパス空気量制御方
法に関する。

（発明の技術的背景及びその問題点）内燃機関の減速時に空燃比がオーバリッチになるのを防
止する装置としては、減速時に負圧ダイアフラムを用い
てスロットル弁を一定開度開いた位置で一旦止め、この
位置から全開位置まで徐々に閉じるようにし、スロット
ル弁が急閉するのを防止するようにしたもの（所謂ダッ
シュポット）が存在する。

しかしながら、上述のような装置は、スロットル弁が一
定開度開いた位置から全開位置まではゆっくりと閉じる
が、スロットル弁が大きく開いた位置からその一定開度
開いた位置に至るまでは急激に開度が減少するようなも
のであった。従って、エンジン回転数が高い状態でスロ
ットルを戻したときは、スロットル弁開度の急減により
トルク差が大きくなり、減速初期のショックが生じると
ともに、スロットル弁下流の吸気管内絶対圧が急激に低
下し、空燃比がオーバリッチになってしまった。

上述した従来のダッシュポットの特性は第６図に示され
ている。第６図はエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧
ＰＢＡとの相関図であり、エンジンの無負荷時の特性は
同図中の右上がりの曲線工で示される。特に、この特性
曲線■の終端の点Ｑはアイドル運転時の状態を示す、ま
た、スロットル弁の全開（アイドル開度）時のエンジン
特性は双曲線■で示され、前記ダッシュポットによりス
ロットル弁が一定開度開いた状態でのエンジン特性は曲
線（−点鎖線）■で示される。即ち、従来のダッシュポ
ットは、アクセルペダルを一旦踏んで放したとき、エン
ジン回転数Ｎｅがアイドル回転数より上がった状態を示
す曲線■より上の点から曲線■上に移行した後に徐々に
全開時の曲線■に移り、点Ｑに至るように作動する。し
かしながら、エンジン回転数が高い状態では破線で示す
ように曲線Ｉと■との間で吸気管内絶対圧ＰＢＡの差が
大きくなるので、空燃比がオーバーリッチになる度合が
大きく、また、減速初期のトルク変動も大きなものとな
ってしまった。

（発明の目的）本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン回
転数が高い状態からの減速時の空燃比のオーバーリッチ
を有効に防止し、減速初期のショックを低減し得るよう
にした内燃機関の減速時のバイパス空気量制御方法を提
供することを目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するために本発明においては。

内燃機関の減速時に該内燃機関のスロットルバイパス通
路を開閉する制御弁を、開弁駆動して補助空気を供給す
る内燃機関の減速時のバイパス空気量制御方法において
、スロットル弁開度を検出し、該スロットル弁開度に応
じて前記制御弁の開弁制御量を設定し、該開弁制御量が
エンジン回転数に応じて設定された上限値を超えるとき
は該開弁制御量として該上限値を設定し、該開弁制御量
に基づいて前記制御弁を開弁駆動するとともに、内燃機
関の減速時は減速前の開弁制御量を徐々に減少すること
を特徴とする内燃機関の減速時のバイパス空気量制御方
法が提供される。

（発明の実施例）以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の方法を適用した燃料供給制御装置の全
体構成図であり、符号１は例えば４気筒の内燃エンジン
を示し、エンジン１には吸気管２が接続されている。吸
気管２の途中にはスロットルボディ３が設けられ、内部
にスロットル弁３′が設けられている。スロットル弁３
′にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連設され
てスロットル弁３′の弁開度を電気的信号に変換し電子
コントロールユニット（以下ｒＥｃｔＪＪという）５に
送るようにされている。

吸気管２のエンジン１及びスロットルボディ３間には各
気筒毎に、各気筒の吸気弁（図示せず）の少し上流に夫
々燃料噴射弁６が設けられている。

燃料噴射弁６は図示しない燃料ポンプに接続されている
と共にＥＣＵ３に電気的に接続されており、ＥＣＵ３か
らの信号によって燃料噴射弁６の開弁時間が制御される
。

吸気管２の前記燃料噴射弁６及びスロットルボディ３間
には該吸気管２内と大気とを連通ずる空気通路１１が配
設されている。空気通路１１の大気側開口端にはエアク
リーナ１２が取り付けられ又、空気通路１１の途中には
補助空気量制御弁１３が配置されている。この補助空気
量制御弁１３は常閉型のものであり、空気通路１１の開
口面積を連続的に変化し得る弁体１３ａと、該弁体１３
ａを閉弁方向に付勢するスプリング１３ｂと、通電時に
該弁体１３ａを該スプリング１３ｂの付勢力に抗して開
弁方向に移動させる電磁ソレノイド１３ｃとより構成さ
れる。該比例電磁弁１３のソレノイド１３ｃへ供給され
る電流はＥＣＵ３によりエンジンの運転状態や負荷状態
に応じて設定された弁開口面積になるように制御される
。

一方、前記スロットルボディ３のスロットル弁３′の下
流には管７を介して絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けら
れており、この絶対圧センサ８によって電気的信号に変
換された絶対圧信号は前記ＥＣＵ３に送られる。

エンジン１本体にはエンジン冷却水温センサ（以下ｒＴ
ｗセンサ」という）９が設けられ、Ｔｗセンサ９はサー
ミスタ等からなり、冷却水が充満したエンジン気筒周壁
内に挿着されて、その検出水温信号をＥＣＵ３に供給す
る。エンジン回転数センサ（以下ｒＮｅセンサ」という
）１０がエンジンの図示しないカム軸周囲又はクランク
軸周囲に取り付けられており、Ｎｅセンサ１０はエンジ
ンのクランク軸１８０”回転毎に所定のクランク角度位
置で、即ち、各気筒の吸気行程開始時の上死点（ＴＤＣ
）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置でクラ
ンク角度位置信号（以下これをｒＴＤＣ信号」という）
を出力するものであり、このＴＤＣ信号はＥＣＵ３に送
ら九る。

更に、ＥＣＵ３には例えば車速センサや大気圧センサ等
の他のパラメータセンサ１４が接続されており、他のパ
ラメータセンサ１４はその検出値信号をＥＣＵ３に供給
する。

ＥＣＵ３は各種センサからの入力信号波形を整形し、電
圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジ
タル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、
中央演算処理回路（以下ｒＣＰＵＪという’）５ｂ、Ｃ
ＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム及び演算結果
等を記憶する記憶手段５ｃ、及び前記燃料噴射弁６に駆
動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成される。

ＣＰＵ５ｂは前記ＴＤＣ信号が入力する毎に入力回路５
ａを介して供給された前述の各種センサからのエンジン
パラメータ信号に基づいて、次式で与えられる燃料噴射
弁６の燃料噴射時間ＴＯＩＪＴを算出する。

Ｔｏｕｒ＝Ｔｉ　ＸＫ、＋に２−　（１）ここに、Ｔｉ
は燃料噴射弁６の噴射時間の基準値であり、エンジン回
転数Ｎｅと吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて決定される。

Ｋ１及びに２は夫々前述の各センサからのエンジンパラ
メータ信号によりエンジン運転状態に応じた始動特性、
排気ガス特性、燃費特性、加速特性等の諸特性が最適な
ものとなるように所定の演算式に基づいて算出される補
正係数又は補正変数である。

ＣＰＵ５ｂは上述のようにして求めた燃料噴射時間Ｔ　
Ｏ，ＪＴに基づいて燃料噴射弁６を開弁させる駆動信号
を出力回路５ｄを介して燃料噴射弁６に供給する。

また、ＣＰＵ５ｂは、所定時間間隔のタイマ割込信号が
入力する毎に入力回路５ａを介して供給された前述の各
種センサからのエンジンパラメータ信号に基づいて、補
助空気量制御弁１３の電磁ソレノイド１３ｃにバッテリ
からの電流を供給する。

第２図は補助空気量制御弁の制御プログラム（メインル
ーチン）のフローチャートを示し、このプログラムはタ
イマ割込により所定の周期で実行される。

まず、ステップ２１ではスロットル弁の検出弁開度θＴ
　Ｈがアイドル開度θＩＤＬＬより少し大きい所定の開
度０１ＤＬ）Ｉより大きいか否かを検出し、この答が否
定（ＮＯ）であれば、次のステップ２２でクランク角信
号の発生間隔Ｍｅが所定の周期ＭＡより大きいか否か、
即ちエンジン回転数Ｎｅが略アイドル回転数以下か否か
を検出する。ステップ２１の答が否定（Ｎｏ）であり、
且つステップ２２の答が肯定（Ｙｅｓ）のときは、エン
ジンがアイドル運転状態であるので、補助空気量制御弁
の制御をエンジン回転数Ｎｅについてのフィードバック
（Ｆ、Ｂ、）制御モードとしくステップ２３）、このモ
ードにおける制御弁の開弁駆動信号（デユーティ比制御
信号）ＩＣＭＤの出力を行ない（ステップ２４）、本プ
ログラムを終了する。

ステップ２１の答が肯定（Ｙｅｓ）またはステップ２２
の答が否定（ＮＯ）のときは、エンジンがアイドル運転
でない状態であるので、後述する第３図の補助空気量制
御弁の開弁デユーティ比ＩＤＰの算出サブルーチンを実
行しくステップ２５）、補助空気量制御弁の制御をオー
プン制御モードとしくステップ２６）、このモードにお
ける制御弁の開弁駆動信号ＩＣＭＤの出力を行ないくス
テップ２４）、本プログラムを終了する。

次に、第３図を参照して補助空気量制御弁の開弁デユー
ティ化工かｐの算出サブルーチンの処理手順を説明する
。このサブルーチンにより本発明の減速時のバイパス空
気量制御方法が実施され、減速時の空燃比のオーバリッ
チ防止及び減速初期のショックの低減が行われる。

まず、ステップ３１では検出車速■が所定車速ＶＡＩＣ
（例えば１０％ｍ／ｈ）より低いが否がを検出し、この
答が背定（Ｙｅｓ）であれば、直ちに本プログラムを終
了する。このようにしたのは、車輌がすでに低速状態で
あれば、急激な減速は起こらないので、オーバーリッチ
や減速ショックを防止するための処置は不要だからであ
る。

ステップ３１の判別結果が否定（ＮＯ）のときは、次の
ステップ３２で今回ループ時の補助空気量制御弁の開弁
デユーティ比ＩＤＰｎ（計算上の値）の算出を行なう、
このＩＢｐｎ値の算出手順を以下に詳しく説明する。ま
ず、エンジン回転数Ｎｅが所定値ＮＤｐｘ（例えば１０
００ｒｐ＋ｍ）以下のときは、開弁デユーティ比ＩＤｐ
ｎの上限値をＩｆ）Ｐｘ　（例えば１０％）とする（第
５図参照）。次に、スロットル弁開度θＴＨに比例した
開弁デユーティ比重。ｐｎを求める（第４図参照）。た
だし、この場合、ＩＤＰｎ値は工。ｐ１以下の値に設定
される。

また、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ、ｐ、より大きく
所定値Ｎ１）Ｐ２（例えば３０００ｒｐｍ）以下のとき
は、開弁デユーティ比Ｉｐｐｎの上限値を１．ｐ工とＩ
ＤＰ２　（例えば４０％）との間の値とする。この値は
エンジン回転数Ｎｓに対して比例配分して求める（第５
図参照）。そして、スロットル弁開度θＴＨに比例した
開弁デユーティ比ＩＤｐｎを求める。この場合は、ｌ０
ｐｎ値は前記ＩＤＰ工からＩ　ＤＰＺまでの間の上限値
以下の値に設定される（第４図参照）。更に、エンジン
回転数Ｎｅが所定値Ｎ、ｐ２より太き（所定値ＮＤＰ３
（例えば７０００ｒｐｍ）以下のときは、開弁デユーテ
ィ比ＩＤｐｎの上限値としてＩＤＰｚとＩＤＰｎ　（例
えば５０％）との間の値をエンジン回転数Ｎｅに対して
比例配分して求める。また、エンジン回転数Ｎｅが所定
値ＮＤＰｘより大きいときは、開弁デユーティ比Ｉｔ、
ｐｎの上限値をＩＤＰｎとする（第５図参照）。これら
の場合は、工。ｐｎ値は前記■。Ｐ２からＩＤＰｎまで
の間の上限値以下の値に設定される（第４図参照）。

以上のようにして、開弁デユーティ比ｌ５ｐｎはスロッ
トル弁開度θＴＨに応じて設定されると共に、エンジン
回転数Ｎｅに応じて制限された値にされる。

次のステップ３３では、ステップ３２で算出した今回ル
ープ時のＩＤｐｎ値が前回ループ時にステップ３２で算
出したＩＤＰｎ−１値より減少したか否かを判別する。

この答が否定（Ｎｏ）のときは、第２図のメインルーチ
ンがオープンモードの場合の開弁デユーティ比Ｉｏｐｎ
　（実際の値）として今回ループ時のｌ５ｐｎ値を設定
しくステップ３４）、本プログラムを終了する。この結
果、補助空気量制御弁はスロットル弁開度ＯＴＨ及びエ
ンジン回転数Ｎｅに応じて開弁制御される。

一方、ステップ３３の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のとき
は、オープンモードの場合の開弁デユーティ比ＩＤｐｎ
として前回ループ時の値ＩＤＰｎ−ｘから所定値ΔＩｏ
ｐ（例えば１０％）減少させた値を設定しくステップ３
５）、本プログラムを終了する。

この結果、スロットル弁開度θＴＨが減少して開弁デユ
ーティ此の計算値ＩＤＰｎが減少した場合は、補助空気
量制御弁の開弁制御量が徐々に減少される。そして、ス
テップ３３の判別結果が否定（ＮＯ）となったとき、開
弁デユーティ比Ｉｐｐｎが所要の値ＩＤｐｎとされる。

最後に、次のような車両の走行状態に対し、補助空気量
制御弁１３が第２図乃至第５図に示される制御方法によ
りどのように作動するかについて説明する。

第７図の左側は車両の走行状態が緩加速（スロットル弁
をゆっくり開き、エンジン回転数Ｎｅがそれに従って上
昇する場合の加速−時点ｔ０〜ｔ１）→クルーズ（定速
）走行（ｔｚ〜ｔｉ）→減速（ｔ３〜ｔ４）となるよう
にスロットル弁開度ＯｒＨが同図中実線で示すように変
化した場合において、エンジン回転数Ｎｅの変化を一点
鎖線で示し、補助空気量制御弁１３の開弁デユーティ比
ＩＤｐｎの変化を２点鎖線で示している。緩加速中にお
いては、開弁デユーティ比ＩＤｐｎは第４図の関係に従
い、スロットル弁開度θＴＨに比例した値となる（ｔ。

〜ｔ１）。次に、加速を終了し、スロットル弁を途中ま
で戻し、スロットル弁開度ＯＴＨを一定にしてクルーズ
走行に移行すると、開弁デユーティ比ｌ０ｐｎはスロッ
トル弁開度ｆ７ｒｏとは無関係に所定の度合で減少し、
第４図の関係においてｔ２〜ｔ１間のスロットル弁開度
θＴＨに対応する値となったとき（ｔ２′時点）、一定
となる（ｔ２′〜ｔｉ）。

このクルーズ走行状態からアクセルペダルを戻し、スロ
ットル弁開度θＴＨが急激に減少して（ｔ、〜ｔ４）全
開になっても、開弁デユーティ比ＩＴ、ｐｎはスロット
ル弁開度とは無関係に時間の経過に従って所定の度合で
減少し、スロットル弁が全開となったとき（ｔ４時点）
より遅れてＬ５ｐｎ＝Ｏとなる（ｔ４′時点）。尚、エ
ンジン回転数Ｎｅはそれより更に遅れてアイドル回転数
まで低下する。この結果、減速初期のショックが緩和さ
れる。

また、第７図の右側は車両の走行状態が急加速（スロッ
トル弁を瞬時に全開にし、それよりも遅れてエンジン回
転数Ｎｅが上昇する場合の加速−時点ｔ、〜ｔｖ）→減
速（１１〜ｔｓ）となるようにスロットル弁開度θＴＨ
が同図中実線で示すように変化した場合において、エン
ジン回転数Ｎｅの変化を１点鎖線で示し、補助空気量制
御弁１３の開弁デユーティ比ＩＤｐｎの変化を２点鎖線
で示しているやアクセルペダルを一気に全開まで踏み込
んだとき（ｔｉ時点）、エンジン回転数Ｎｅが上昇の途
中にあるため、開弁デユーティ比ＩＤｐｎは第５図に示
すエンジン回転数Ｎｅに対応する上限値と等しくなる。

即ち、ＩＤｐｎ値はＩＤＰ工まではすぐに増加するが、
その後は第５図の関係に従い、エンジン回転数Ｎｅが上
昇するにつれて工。Ｐ２を経て増加してい＜（ｔ、〜ｔ
９′）。そして、エンジン回転数Ｎｅの上昇が止まると
、そのときのエンジン回転数Ｎｅに対応する上限値を維
持する（ｔ、′〜１１）。この状態からアクセルペダル
を一気に戻し、スロットル弁開度θＴＨが急激に減少し
て（１１〜ｔｅ）全開になっても、開弁デユーティ比Ｉ
Ｄｐｎは時間の経過に従って所定の度合で減少し、スロ
ットル弁の全開時（ｔｓ時点）より遅れてｌ５ｐｎ＝０
となる（ｔ９′時点）。この結果、急加速後の減速のお
いても、減速初期のショックが緩和される。

上記の各場合において、減速後のスロットル弁の全開時
（ｔ４又はｔ８時点）に補助空気量制御弁１３はある開
弁デユーティ比で開いているので、通常のスロットル弁
全開時より吸気管内絶対圧ＰＢＡが大きくなるため、こ
の場合のエンジン特性は第６図において、通常の場合の
スロットル弁全閉時におけるエンジン特性曲線■より上
側となる。第６図の２点鎖線■は仮にスロットル弁を全
開にしたまま補助空気量制御弁１３の開弁デユーティ比
を第５図の関係に従って増加させていった場合のエンジ
ン特性を示す。このエンジン特性をもたらす開弁デユー
ティ比Ｉｐｐｎは減速が開始してからではなく、第７図
の右側（又は左側）に示すように加速中に設定され、減
速を開始しようとするときは既に補助空気量が供給され
ている。従って、スロットル弁開度θＴ）ｌが大きいほ
ど負荷が大きいので、スロットル弁を急に閉じた場合、
減速初期のショックが大きくなるのが一般的だが、本発
明に依れば、減速開始時点で既にスロットル弁開度θＴ
Ｈに応じたＩＤｐｎの分の補助空気量が確保されており
且つ該補助空気量の減少が徐々に行われるために減速時
のショックが軽減されるのである。特に、第７図の右側
に示すような急加速後の減速においても、エンジン特性
が第６図の２点鎖線■上に屈まった後、時間の経過に従
って補助空気量制御弁の開度が徐々に小さくなるために
従来のダッシュポット（同図中１点鎖線■で示すエンジ
ン特性をもたらす）に比べて著しく減速ショックが軽減
されるのは明らかである。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明の内燃機関の減速時のバイ
パス空気量制御方法は、内燃機関の減速時に該内燃機関
のスロットルバイパス通路を開閉する制御弁を、開弁駆
動して補助空気を供給する゛内燃機関の減速時のバイパ
ス空気量制御方法において、スロットル弁開度を検出し
、該スロットル弁開度に応じて前記制御弁の開弁制御址
を設定し、該開弁制御量がエンジン回転数に応じて設定
された上限値を超えるときは該開弁制御量として該上限
値を設定し、該開弁制御量に基づいて前記制御弁を開弁
駆動するとともに、内燃機関の減速時は減速前の開弁制
御量を徐々に減少するようにしたので、エンジン回転数
が高い状態から減速を行なった場合にも、空燃比のオー
バリッチを有効に防止し、減速初期のショックを低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を適用した内燃エンジンの燃料供
給制御装置の全体構成図、第２図は補助空気量制御弁の
制御プログラムのメインルーチンのフローチャート、第
３図は第２図のステップ２５で実行されるサブルーチン
のフローチャート、第４図はスロットル弁開度θＴＩ４
と開弁デユーティ比Ｉｐｐｎとの相関図、第５図はエン
ジン回転数Ｎｅと開弁デユーティ比の上限値との相関図
、第６図はエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶対圧Ｐｓ
に関するエンジンの特性図、第７図はスロットル弁開度
ＯＴＨの変化に応じたエンジン回転数Ｎｅ及び開弁デユ
ーティ比ｌ５ｐｎの時間変化を示す線図である。１・・・内燃エンジン、３・・・スロットル弁、５・・
・ＥＣＵ、１３・・・補助空気量制御弁。

Claims

【特許請求の範囲】

１、内燃機関の減速時に該内燃機関のスロットルバイパ
ス通路を開閉する制御弁を、開弁駆動して補助空気を供
給する内燃機関の減速時のバイパス空気量制御方法にお
いて、スロットル弁開度を検出し、該スロットル弁開度
に応じて前記制御弁の開弁制御量を設定し、該開弁制御
量がエンジン回転数に応じて設定された上限値を超える
ときは該開弁制御量として該上限値を設定し、該開弁制
御量に基づいて前記制御弁を開弁駆動するとともに、内
燃機関の減速時は減速前の開弁制御量を徐々に減少する
ことを特徴とする内燃機関の減速時のバイパス空気量制
御方法。