JPS63263230A - エンジンの吸入空気量制御装置 - 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、主にアイドル状態の安定性を考慮したエンジ
ンの吸入空気量制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

−ｇに、自動車のエンジーンは、低燃費化の観点からア
イドル状態での回転数を運転状態の安定性を保持し得る
限度で低く抑えている。このため、アイドル状態時にエ
アーコンディショナ（以下エアコンと称する）負荷或い
はパワーステアリング（以下パワステと称する）負荷等
が加わると、エンジン回転数が低下σて不安定となり、
エンストを起こすことになる。このような欠点を解決す
るために、従来、エンジンの吸気管路にスロットル弁を
バイパスするバイパス管路を設けると共に、このバイパ
ス管路にアイドル回転数制御弁を設け、この制御弁にて
上記の負荷が加わったときの吸入空気量を制御すること
により、エンジン回転数を維持する構造が知られている
。そして、上記の構造による制御を行う具体的な方法と
しては、エンジンに各種の負荷が加わったとき、各負荷
毎に設定された補正値にてバイパス管路における吸入空
気量を増量する負荷補正、及びエンジン回転数を上昇さ
せた後、即ちレーシング後の回転数の落ち込みを防止す
るため、レーシング後に各負荷毎に設定された補正値に
てバイパス管路における吸入空気量を増量すると共に、
回転数がアイドル回転数に戻るにつれて漸次上記補正量
を減らしていくことにより、レーシング後、エンジンが
円滑にアイドル状態に戻るようにしたダッシュポット補
正がある。また、特開昭６０−１９９３３号公報には、
エンジンに負荷が加わったときに、バイパス通路を通過
する空気量を負荷が加わっているときの目標空気量より
増加させ、その後一定の割合で上記目標空気量まで減少
することにより、回転数の落ち込みやストールを防止す
る技術が開示されている。

しかしながら、エンジンには、通常、アクセルを踏み込
んで回転数を上昇させた状態からこの踏み込みを解除し
た足戻し状態にすることによりエンジン回転数が所定値
まで低下したときに、燃料噴射を停止し、さらに回転数
がある値まで下がったときに燃料噴射を復帰する減速時
の燃料カットシステムが設けられている。そし°ζ、燃
料噴射徂は主に吸入空気量と回転数にて決定され、減速
時には負荷がかかっているから、回転数を上昇させるた
めに負荷に応じて吸入空気量を増量する上記の負荷補正
が行われている。従って、回転数が下がって燃料噴射を
再開したときには吸入空気量が多くなっているため、エ
ンジン回転数が上昇すると共にトルクが増大し、不快な
ショックを受けることになる。さらに、吸入空気量の増
量分が大きいときには回転上がりが大きくなり、エンジ
ン回転数が燃料噴射停止と燃料噴射再開との判別回転数
を上下するハンチングを起こすことになる。一方、燃料
噴射再開後のショックを低減するために、上記の負荷補
正量を小さくすると、アイドル状態で吸入空気量が不足
してエンジン回転が不安定となり、アイドル状態の安定
性を欠くことになるそこで、従来は、アイドル安定性を
優先して上記の負荷補正を行うと共に、燃料噴射再開後
のショックの低減にはダッシュポット補正量を小さく　
゛することにより対応している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来の構成では、エアコン等の負荷がか
かっているときの燃料噴射再開後のショック低減と、レ
ーシング後におけるエンスト防止とを両立させることは
困難である。即ち、上記の如く、燃料噴射復帰後のショ
ック低減対策としてダッシュポット補正の値を小さくす
ると、ギヤがニュートラルの場合、レーシング後にダッ
シュポット補正を行うと、回転数が低下したときに吸入
空気量が不足し、回転数がアイドル回転以下に落ち込ん
だり、さらにはエンストを起こすことになる。即ち、ギ
ヤイン状態における燃料噴射再開後のショックを低減す
るためには、負荷補正とダ。

シュボット補正とを小さい値に設定する必要がある一方
、ニュートラルにおけるアイドル安定性を得るために゛
は、負荷補正とダッシュポット補正の設定値を大きくと
る必要がある。従って、上記二つの制御においては、負
荷補正とダッシュボッＩ・補正とは相反する方向の値を
とるものであり、これら両方の条件を満足させるのは困
難であるという問題点を有している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のエンジンの吸入空気量制御装置は、上記の問題
点を解決するために、エンジンに流れる空気量を制御す
る制御手段と、エンジン回転数検出手段と、目標回転数
制御信号検出手段と、各目標回転数制御信号から基本制
御量を演算し、この基本制御量に基づいてエンジン回転
数が目標回転数の所定範囲内となるように上記制御手段
を制御する主制御手段と、ギヤイン状態である駆動負荷
゛状態とニュートラル状態である非駆動負荷状態とを検
出する駆動負荷検出手段と、上記の基本制御量を補正す
る補正値がエンジンに加わる各種の負荷、及び駆動負荷
状態と非駆動負荷状態とに対応する値に設定され、かつ
上記の補正値は非駆動負荷状態の方が駆動負荷状態より
も大きい値を有すると共に、エンジンに各種の負荷が加
わったときに、駆動負荷検出手段にて検出された負荷状
態、及び各負荷に対応する補正値にて上記基本制御量を
補正する制御量補正手段とを備えた構成となっている。

〔作　用〕

上記の如く、制御量補正手段において、基準側ｉＩＩ量
を補正する補正値がエンジンに加わる各種の負荷、及び
駆動負荷状態と非駆動負荷状態とに対応する値に設定さ
れ、かつ上記の補正値は非駆動負荷状態の方が駆動負荷
状態よりも大きい値を有していることにより、各種の負
荷、及び駆動負荷状態と非駆動負荷状態に対応した吸入
空気量の制御を行うことができる。従って、例えば負荷
補正とダッシュポット補正とに対してそれぞれ最適な補
正値を設定することができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図及び第３図に基づいて以下に
説明する。

エンジンの上部には、第１図に示すように、燃料に点火
するためのスパークプラグ３を配設したシリンダヘッド
ｌが設けられており、このシリンダへラドｌには吸気側
に吸気管路４が接続されている。吸気管路４には、シリ
ンダヘッドｌとの近接部位から順に、制御ユニット９か
ら送出される噴射パルスを受けることにより燃料を噴射
する燃料噴射弁であるインジェクタ５、吸入空気の温度
を測定する吸入空気温センサ６、アクセル操作に応じて
吸入空気ｆＪＱを制御するスロットルバルブ７、及び吸
入空気量Ｑを測定するエアフローメータ８が設けられて
いる。さらに、吸気管路４にはスロットルバルブ７を迂
回するバイパス管路２１が設けられ、このバイパス管路
２１にはバイパス管路２１の通過空気量を制御する制御
手段を成すアイドル回転数制御弁（以下ｔＳＣバルブと
称する）２２が設けられている。これらインジェクタ５
、吸入空気温センサ６、スロットルバルブ７、エアフロ
ーメータ８及びＩＳＣバルブ２２は制御ユニット９と接
続されている。

また、シリンダヘッド１の下端部に接続された・　シリ
ンダブロック１０には、冷却水通路１１が形成され、こ
の冷却水通路１１には、エンジン温度に係るエンジン冷
却水の温度を測定する水温センサ１２が設けられている
。また、前記スパークプラグ３には、スパークプラグ３
へ高圧を供給すると共に、制御ユニット９へ、エンジン
回転数Ｎｅ等を知るためのクランク位置検出信号Ｎ　Ｆ
、及び気筒判別信号Ｇを供給するエンジン回転数検出手
段であるディストリビュータ２が接続されている。

上記ディストリビュータ２には、制御ユニット９からの
点火信号ＩＧｔを受けることにより高圧を発生すると共
に、制御ユニット９へ点火確認信号ＩＧｆを送出するイ
グナイタ１３が接続されている。上記水温センサ１２、
ディストリビュータ２及びイグナイタ１３は制御ユニッ
ト９と接続されている。

さらに、エンジン内部においては、上端部にピストン１
４を設けたピストンロッド１５が図示しないクランクシ
ャフトに取り付けられており、このクランクシャフトに
はフライホイール１６、小歯車１７を介してスタータモ
ータ１８が接続されている。スタータモータ１８には、
イグニッションキースイッチ１９を介してバッテリ２０
が接続されると共に、上記制御ユ三ソト９が接続されて
いる。そして、上記の水温センサ１２及び吸入空気温セ
ンサ６は目標回転数制御信号検出手段となっている。尚
、目標回転数制御信号検出手段の一つであるバッテリ電
圧検出手段は制御ユニット９に設けられている。

また、上記の制御ユニット９は、各目標回転数制御信号
から基本制御量を演算し、この基本制御量に基づいてエ
ンジン回転数が目標回転数の所定範囲内となるように上
記ＩＳＣバルブ２２を制御する主制御手段と、上記の基
本制御量を補正する補正値がエンジンに加わる各種の負
荷、及び駆動負荷状態と非駆動負荷状態とに対応する値
に設定され、かつ上記の補正値は非駆動負荷状態の方が
駆動負荷状態よりも大きい値を有すると共に、エンジン
に各種の負荷が加わったときに、駆動負荷°検出手段２
３にて検出された負荷状態、及び各負荷に対応する補正
値にて上記基本制御量を補正する制御用補正手段とを備
えている。この；ｈ制御星補正手段は前記負荷補正とダ
ッシュポット補正（以下Ｄ／Ｐ補正と称する）とを行う
ように設定されており、さらに、制御ユニット９に接続
されたマニュアルトランスミッション（以下Ｍ／Ｔと称
する）車とオートマチイックトランスミッション（以下
Ａ／Ｔと称する）車との判定を行うＭ／Ｔ　−Ａ／Ｔ判
定手段２４による判定に応じて、Ｍ／Ｔ車とＡ／Ｔ車と
に対応した制御を行い得るようになっている。上記Ｍ／
Ｔ−Ａ／Ｔ判定手段２４の構成としては、例えば、制御
ユニット９にボディアースを取っていればＭ／Ｔ車、ボ
ディアースを取っていなければＡ／Ｔ車と判定するもの
が考えられる。この構成は勿論、逆であっても構わない
、また、上記負荷補正の構成は、第３図（ａ）　　・（
ｂ）に示すように、ギヤＩＮとニュートラルとに対して
、負荷補正の値がエアコン負荷及びパワステ負荷に応じ
てａ　％　ｆの如く設定されている。

また、制御ユニット９には、ギヤイン状態である駆動負
荷状態とニュートラル状態である非駆動負荷状態とを検
出する駆動負荷検出手段２３が接続されている。この駆
動負荷検出手段２３の構成としては、クラッチペダルに
ペダルを踏み込んだときにＯＦＦとなるクラッチスイッ
チを設けると共に、ニュートラル以外の各ギヤのシフト
位置に、ギヤがシフトされたときにＯＮとなるギヤスイ
ッチを設け、上記クララチスインチとギヤスイッチとが
ＯＮのときのみギヤＩＮを検出するものが考えられる。

上記の構成において、本エンジンの燃料制御装置の動作
を第２図のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ディストリビュータ２出力のクランク位置検出信
号ＮＥから知ったエンジン回転数Ｎｅ、水温センサ１２
出力のエンジン冷却水温Ｔ　ＨＷ、バッテリ電圧ＢＡＴ
Ｖ、及び吸入空気温センサ６出力の吸入空気温Ｔ　ＨＡ
等の読み込みを行い（Ｓｌ）、エンジン冷却水温Ｔ）ｆ
Ｗに応じたバイパス管路２１における基本バイパスエア
量ＧＢを呼び出してくる（Ｓ２）。次に、アイドルゾー
ン（ＩＤ　　Ｚｏｎｅ）か否かの判定を行い（Ｓ　３　
・４）、アイドルゾーンでなければフィードバック定数
ＧＦＢをＯに設定しくＳ５）、ステップｓ９へ移行する
。また、アイドルゾーンであればエンジン回転数Ｎｅと
目標回転数ＮＯＮとを比較し、エンジン回転数Ｎｅから
目標回転数ＮＯＮを差し引いた回転数差のＡＮｅを求め
る（ｓ６）。そして、ＡＮｅと、例えば基準値として設
定された２０ｒｐｍとの比較を行い（３７）　、ＡＮｅ
が２Ｏｒｐｍ以下であれば、エンジン回転数Ｎｅが目標
回転数ＮＯＮに近接しているのでフィードバック定数Ｇ
ＦＢを０にしくＳ５）、ステップｓ９へ移行する。また
、ＡＮｅが２Ｏｒｐｍ以上であれば、ＡＮｅに応じたバ
イパス管路２１におけるフィードバック定数ＧＦＢを呼
び出してくる（ｓ８）。

次いで、マニュアルトランスミッション車（以下Ｍ／Ｔ
車と称する）かオートマチインクトランスミッション車
（以下Ａ／Ｔ車と称する）かの判定を行い（Ｓ９）　、
Ｍ／Ｔ車であればニュートラルであるかギヤＩＮ状態で
あるかの判定を行う　（ＳＩＯ）。そして、ギヤＩＮ状
態であれば、エアコン負荷及びパワステ負荷等の各種の
負荷がかかっているかどうかの判定を行い（Ｓｌｌ）、
各種負荷がかかっていなければ負荷補正値ＧＬを０にす
る（３１２）。一方、各種負荷がががっていれば、その
負荷に応じたＧＬを呼び出してくる（Ｓ１３）。次に、
スロットルバルブ７のスロ７）小開度ＴＶＯを読み込み
（Ｓ１４）、このスロットル開度ＴＶＯとエンジン回転
数ＮｅとがらＤ／Ｐ補正をするかどうかの判定を行い（
Ｓｌ５）、Ｄ／Ｐ補正をする必要がないと判断すればＤ
／Ｐ補正値ＧＤＰをＯにして（３１６）、ステップＳ１
９へ移行する。また、Ｄ／Ｐ補正をする必要があるとき
には、ギヤイン状態用のＤ／Ｐ補正値ＧＤＰを呼び出す
（Ｓｌ７）。その後、上記の基本バイパスエアｆｉｌＧ
Ｂ、フィードバック定数ＧＦＢ、負荷補正値Ｇ　Ｌ、及
びＤ／Ｐ補正値ＧＤＰからｉｓｃバルブ２２の制御量Ｇ
Ａを演算しく５４０）、この制御量によるＩＳＯバルブ
２２の制御を実行しく５４１）、その後、ステップＳ１
に戻る。上記のＧＡはその数値が大きい程、ＩＳＯバル
ブ２２の開放時間が長くなり、吸入空気量が多くなる。

一方、前記ステップＳＩＯにおいてギヤがニュートラル
であれば、各種の負荷がかかっているかどうかの判定を
行い’（３１８）、各種負荷がかかっていなければ負荷
補正値ＧＬを０にする（Ｓｉ２）。また、各種の負荷が
かかっていれば、その負荷に応じたニュートラル用のＧ
Ｌを呼び出してくる（Ｓ２０）。次に、スロットル開度
ＴＶＯを読み込み（Ｓ２１）、ダッシュボット補正（以
下Ｄ／Ｐ補正と称する）をするかどうかの判定を行い（
Ｓ２２）　、Ｄ／Ｐ補正をする必要がないと判断すれば
Ｄ／Ｐ補正値ＧＤＰを０にして（Ｓ２３）、ステップＳ
４０へ移行する。また、Ｄ／Ｐ補正をする必要があると
きには、ニュー１−ラル用のＤ／Ｐ補正値ＧＤＰを呼び
出ず（Ｓ２４）。その後、基本バイパスエア量ＧＢ、フ
ィートハック定数ＧＦＢ、負荷補正値ＧＬ、及びＤ／Ｐ
補正値ＧＤＰからＩＳＣパルプ２２の制御ＩＧＡを演算
しく５４０）、この制御量によるＩＳＣバルブ２２の制
御を実行しく５４１）、ステップＳｌに戻る、以上のス
テップＳ１８〜Ｓ２４及びＳ４０・４１の制御は、先に
述べたステップＳｌｌ〜Ｓ１７及びＳ４０・Ｓ４１まで
の制御と同様であり、ステップＳ１１〜Ｓ１７及びＳ４
０・Ｓ４１がギヤ！Ｎ用に設定した値の負荷補正とＤ／
Ｐ補正とを行っているのに対し、ステップＳ１８〜Ｓ２
４及びＳ４０・Ｓ４１はニュートラル用に設定した値の
負荷補正とＤ／Ｐ補正とを行っている。

また、前記ステップＳ９において、Ａ／］゛車と判定さ
たときには、ニュートラルレンジ（以下Ｎレンジと称す
る）かドライブレンジ＋（以下Ｄレンジと称する）かの
判定を行い（Ｓ２５）、Ｄレンジであれば各種の負荷が
かかっているか否かの判定を行う（Ｓ２６）。そして、
各種の負荷がかか゛っていなければ負荷補正値ＧＬをＯ
にしく５２７）、ステップＳ２９へ移行する。また、各
種の負荷がかかっていれば、その負荷に応じたＤレンジ
用のＧＬ値を呼び出してくる（３２８）、次に、スロッ
トル開度ＴＶＯを読み込み（Ｓ２９）、ダッシュボット
補正をするかどうかの判定を行い（Ｓ３０）、Ｄ／Ｐ補
正をする必要がないと判断すればＤ／Ｐ補正値ＧＤＰを
０にして（Ｓ２３）、ステップＳ４０へ移行する。また
、Ｄ／Ｐ補正をする必要があるときには、Ｄレンジ用の
Ｄ／Ｐ補正値ＧＤＰを呼び出す（Ｓ３２）。そして、前
述のように、ｔＳＣバルブ２２の制御量ＧＡを演算しく
５４０）、この制御量によるＩＳＣバルブ２２の制御を
実行しく５４１）、その後、ステップＳｌに戻る。

一方、前記ステップ２５においてＮレンジと判定された
ときには、以後、ステップ３３３〜Ｓ３９及びステップ
Ｓ４０・Ｓ４１の制御を行う。以上のＮレンジ側のステ
ップ３３３〜Ｓ３９及びステップＳ４０・Ｓ４１は、Ｄ
レンジ側のステップ３２Ｇ〜Ｓ３２及びステップＳ４０
・Ｓ４ｔまでの制御と同様であり、Ｄレンジ側の制御が
Ｄレンジ用に設定した値の負荷補正とＤ／Ｐ補正とを行
っているのに対し、Ｎレンジ側の制御では・Ｎレンジ用
に設定した値の負荷補正とＤ／Ｐ補正とを行っている。

〔発明の効果〕

本発明のエンジンの吸入空気量制御装置は、以上のよう
に、エンジンに流れる空気量を制御する制御手段と、エ
ンジン回転数検出手段と、目標回転数制御信号検出手段
と、各目標回転数制御信号から基本制御量を演算し、こ
の基本制御量に基づいてエンジン回転数が目標回転数の
所定範囲内となるように上記制御手段を制御する主制御
手段と、ギヤイン状態である駆動負荷状態とニュートラ
ル状態である非駆動負荷状態とを検出する駆動負荷検出
手段と、上記の基本制御量を補正する補正値がエンジン
に加わる各種の負荷、及び駆動負荷状態と非駆動負荷状
態とに対応する値に設定され、かつ上記の補正値は非駆
動負荷状態の方が駆動負荷状態よりも大きい値を有する
と共に、エンジンに各種の負荷が加わったときに、駆動
負荷検出手段にて検出された負荷状態、及び各負荷に対
応する補正値にて上記基本制御量を補正する制御量補正
手段とを０１４えた構成である。それ故、各種の外部負
荷に対して回転数を維持するための吸入空気量の補正を
行う際には、各負荷に対し、駆動負荷状態と非駆動負荷
状態によって個別に最適な補正値を設定することができ
る。従って、アイドル安定性を向上させることができる
と共に、減速時の燃料カット制御において、燃料噴射再
開後の異常な回転上がりによるショックを抑制すること
ができ、かつレーシング後のエンストを防止することが
できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図はエンジンの吸入空気量制御装置の全体構成
図、第２図は第１図に示したエンジンの吸入空気量制御
装置の動作を示すフローチャート、第３図（ａ）は負荷
補正の一例を示すタイミングチャート、同図（ｂ）は同
図（ａ）に示したタイミングチャートに対応する負荷補
正値の表である。　　゛ ２はディストリビュータ（エンジン回転数検出手段）、
４は吸気管路、６は吸入空気温センサ（目標回転数制御
信号検出手段）、７はスロソトルバルフ゛、８はエアフ
ローメータ、９　ハ；ｔａＮｆｆｌユニット、１２は水
温センサ（目標回転数制御信号検出手段）、２１はバイ
パス・管路、２２はアイドル回転数制御弁（制御手段）
、２３は駆動負荷検出手段、２４はＭ／Ｔ−Ａ／Ｔ判定
手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンに流れる空気量を制御する制御手段と、エ
   ンジン回転数検出手段と、目標回転数制御信号検出手段
   と、各目標回転数制御信号から基本制御量を演算し、こ
   の基本制御量に基づいてエンジン回転数が目標回転数の
   所定範囲内となるように上記制御手段を制御する主制御
   手段と、ギヤイン状態である駆動負荷状態とニュートラ
   ル状態である非駆動負荷状態とを検出する駆動負荷検出
   手段と、上記の基準制御量を補正する補正値がエンジン
   に加わる各種の負荷、及び駆動負荷状態と非駆動負荷状
   態とに対応する値に設定され、かつ上記の補正値は非駆
   動負荷状態の方が駆動負荷状態よりも大きい値を有する
   と共に、エンジンに各種の負荷が加わったときに、駆動
   負荷検出手段にて検出された負荷状態、及び各負荷に対
   応する補正値にて上記基準制御量を補正する制御量補正
   手段とを備えたことを特徴とするエンジンの吸入空気量
   制御装置。