JPS638303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジン制御装置に係り、特にエンジ
ン回転数制御アクチユエータの故障時にエンジン
の暴走を防止するのに有効なエンジン制御装置に
関する。

従来、エンジン回転数の制御はデイーゼルなど
で例が見られるが、ガソリンエンジンにおいては
現在のところまだ実現されていない。しかしなが
らエンジン回転数制御は米国特許第3964457号明
細書にあるようにマイクロコンピユータの発達と
相まつて例えば始動暖機時のエンジン回転数の制
御などに応用されるに至つている。このような回
転数の制御に用いられる回転制御用アクチユエー
タは正常に駆動している場合には問題ないが、故
障したような場合には、暴走などの問題が生じる
可能性がありはなはだ危険なものである。

本発明の目的は、エンジン回転数制御用アクチ
ユエータが故障した場合であつても安全なエンジ
ン制御を行なうことのできるエンジン制御装置を
提供することにある。

本発明は、実際のエンジン回転数と、エンジン
運転状態より決定されるエンジン回転数とを比較
し、比較値が所定値を越してこれが実際のエンジ
ン回転数の値によつて定まる所定時間続いたとき
にエンジン回転数制御を中止することにより安全
なエンジン制御を行なおうというものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図には、本発明に係るエンジン制御装置の
一実施例が示されている。

図において、１はＡ／Ｆ検出器、２はＡ／Ｆ設
定回路、３はＡ／Ｆ演算器、４はＡ／Ｆアクチユ
エータ、５はエンジン、６はエンジン回転数検出
器、７はエンジン回転数設定器、８はエンジン回
転数演算器、９は回転数アクチユエータである。

第１図はエンジン回転数と空燃比（Ａ／Ｆ）と
を制御する例が示されている。

まず、空燃比の制御はエンジン５の空燃比を
Ａ／Ｆ検出器１で検出し、このＡ／Ｆ検出器から
の出力がＡ／Ｆ設定回路２に入力され、目標所定
Ａ／Ｆと比較され、例えば目標に対する濃薄を判
別しその判別信号がＡ／Ｆ演算回路３に出力され
る。このＡ／Ｆ演算回路３では判別信号に応じ
て、Ａ／Ｆアクチユエータ４を作動する信号を作
り、エンジン５の空燃比を制御する。

一方、エンジン回転数の制御は、エンジン回転
数検出器６で検出され、前記空燃比の制御と同様
エンジン回転数設定回路７、エンジン回転数演算
器８、エンジン回転数アクチユエータ９によつて
制御される。以上の制御ブロツクにより、エンジ
ンの空燃比、回転数は所定値に制御することが出
来るが、本発明では空燃比の制御は、Ａ／Ｆ検出
器を用いず、Ａ／Ｆ演算回路により例えば、エン
ジン運転状態に応じたＡ／Ｆアクチユエータ駆動
信号を記憶させる方法でも支障はない。

第２図は、第１図にＡ／Ｆアクチユエータ４の
具体的な構成を示したものである。すなわち、気
化器１０にはそれぞれメーン燃料系１１、スロー
燃料系１３にＡ／Ｆ変化のためのソレノイドであ
るメーンＡ／Ｆアクチユエータ１２、スローＡ／
Ｆアクチユエータ１４が取付けられており、その
制御性能は第６図に示されている如く、ソレノイ
ド駆動オンデユーテイにより、Ａ／Ｆが変化す
る。また理想的にはＡ／Ｆアクチユエータの性能
はデユーテイ100％に近い第６図図示ｈ％で、エ
ンジン走行可能な限界Ａ／Ｆである第６図図示Ｇ
になることが望ましいが、このＡ／FGは走行に
支障をきたす程度の濃さでもさしつかえない。

また、本発明では図示していないが、Ａ／Ｆア
クチユエータとして、更にスロー，メーン燃料系
とは独立の燃料付加系を有していても問題ない。

また、第３図にはエンジン回転数制御のための
エンジン回転数アクチユエータ９の構成が示され
ており、スロツトルアクチユエータとして示され
ている。エンジン回転数の制御は、気化器１０の
絞り弁１５の開度を調節することで行われるが、
絞り弁１５は、シヤフト１６に対して閉方向には
レバーＡ１７によりバネ１８が設けられており、
開方向にはレバーＢ１９を介してエンジン回転数
アクチユエータ９が取付けられている。このエン
ジン回転数アクチユエータ９は、回転数処理回路
２０からの信号によつてモータ２３によりギア２
１を回転し、ウオーム２２によつてモータ回転を
直線方向の動作に変換し、この直線方向の動作に
より絞り弁１５を開閉する。このエンジン回転数
アクチユエータ９の作動は、内蔵された作動スイ
ツチ２４がバネ１８により戻し方向の力を受け、
例えばONの場合にのみ行われる。

第４図には、このエンジン回転数アクチユエー
タ９の性能を示した測定例が示されている。すな
わち、図において、例えば、１発当り40mS程度
のパルスをモータ２３に加えた場合のパルスの数
とスロツトル開度の関係を示したものである。ま
た、絞り弁１５の開閉方向は、モータ２３に加え
るパルスの正逆転により決定される。

第３図で示したエンジン回転数アクチユエータ
９で問題となるのはエンジン回転数アクチユエー
タ９が故障した場合、ウオーム２２の作動がその
位置で止つてしまい、絞り弁のレバーＢ１９から
直線方向の力を加えても絞り弁１５を閉じること
が出来ないことである。

すなわち、スロツトル開度はエンジン水温によ
り暖機状態を得るため第５図図示曲線Ｂに示す如
く、開く必要がある。いま、暖機途中水温ｃでエ
ンジン回転数アクチユエータ９が故障すると、暖
機が完了した水温ｅ点では本来スロツトル開度は
ｆである必要がある。しかしながら、エンジン回
転数アクチユエータ９は故障を起こした時の水温
ｃに対応したスロツトル開度ｄで固定されたまま
になつており、異常に高いエンジン回転数を保つ
ことになる。すなわち、スロツトルアクチユエー
タ内蔵の作動スイツチがON状態ではアクチユエ
ータが故障していない場合必ずエンジン回転数は
水温などによつて決まる目標回転数近辺の値であ
ることになり、実回転数がそれ以外の回転数であ
るときはアクチユエータが故障していると判断す
ることができる訳である。

また、減速等のときは回転数が目標値よりも高
く作動スイツチがONの可能性があるが、この場
合は上記エンジン回転数判定の制御の作動を例え
ば作動スイツチON時の回転数などにより所定時
間遅延させ、その後判定すれば良い。

そこで、第７図に示す如きフローを実行するこ
とになる。まず、ステツプ１００において作動ス
イツチONの状態であるか否かを判定し、ONで
あると判定するとステツプ１０１においてエンジ
ン運転状態における目標エンジン回転数Nsetを
設定する。次にステツプ１０２において実際のエ
ンジン回転数Ｎを測定し、ステツプ１０３におい
て、このエンジン回転数Ｎが前記設定回転数
Nsetに対して所定の範囲Nem内にあるか否か、
すなわちＮ−Nset＞Nemの判定を行なう。ステ
ツプ１０３において、所定範囲内であると判定す
るとステツプ１０４において、その比較値がＮ−
Nset＞ΔNか否かを判定し、微少偏差ΔNより大
きい場合にはステツプ１０５においてＮ＝Nset
に向つて逆パルス減算を行ない、微少偏差ΔNよ
り小さい場合にはステツプ／06においてＮ＝
Nsetに向つて正パルス加算を行なう。次にステ
ツプ１０７においてこれらの値をエンジン回転数
アクチユエータの出力にセツトする。

一方、ステツプ１０３において所定範囲Nem
より大きいと判定するとステツプ１０８において
実際のエンジン回転数Ｎに応じて異常判定のため
の時間Δtを設定し、ステツプ１０９において設
定時間Δtを所定範囲Nemより大きい値のまま経
過したか否かを判定する。ステツプ１０９におい
て、設定時間Δtの経過前に比較値Ｎ−Nsetの値
が所定範囲Nemより小さくなつた場合にはステ
ツプ１０４に移り、所定範囲Nemより大きいま
ま設定時間Δtを経過した場合にはステツプ１１
０においてエンジン回転数フイードバツク制御を
停止し、エンジン回転数アクチユエータの方はス
テツプ１０７によつて、空燃比制御の方はステツ
プ１１１にそれぞれ移る。ステツプ１１１におい
て、Ａ／Ｆ制御を停止し、付加燃料カツトを行な
い、ステツプ１１２において、Ａ／Ｆ制御デユー
テイを強制的にDemにセツトする。なおDemは
第６図に示されている制御デユーテイｈ近傍の値
であるためエンジンのＡ／Ｆは薄くなり、燃焼に
寄与する燃料が少なくなるのでエンジン回転数が
低下する。したがつて回転数アクチユエータが故
障して回転数が異常に高くなるのを防止できるよ
うになる。次にステツプ１１３においてＡ／Ｆ制
御デユーテイがDem＋ΔDemと希薄側に移行し、
ステツプ１１４において、Ａ／Ｆアクチユエータ
の出力にセツトする。

したがつて、本実施例によれば、エンジン回転
数アクチユエータに故障が生じてもＮ−Nset＜
Nemに回転数を保つことができ、エンジン回転
数アクチユエータ故障による暴走等を防止するこ
とができる。

以上説明したように、本発明によればエンジン
回転数制御用アクチユエータが故障した場合にも
安全なエンジン制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロツク図、第
２図は第１図図示Ａ／Ｆアクチユエータの構成
図、第３図は第１図図示エンジン回転数アクチユ
エータの構成図、第４図は第３図図示エンジン回
転数アクチユエータのスロツトル開度と駆動パル
スとの関係を示す図、第５図はスロツトル開度と
エンジンの冷却水温との関係を示す図、第６図は
Ａ／ＦとＡ／Ｆアクチユエータ駆動デユーテイと
の関係を示す図、第７図は第１図図示実施例のフ
ローチヤートである。 １…Ａ／Ｆ検出器、２…Ａ／Ｆ設定回路、３…
Ａ／Ｆ演算器、４…Ａ／Ｆアクチユエータ、５…
エンジン、６…エンジン回転数検出器、７…エン
ジン回転数設定回路、８…エンジン回転数演算
器、９…エンジン回転数アクチユエータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン状態を検出してエンジン回転数を制
   御するエンジン制御装置において、 (a) エンジンが無負荷運転中か否かを判別する無
   負荷判別手段； (b) 無負荷運転中と判別されるとエンジン状態か
   ら決定される目標回転数と実際回転数を比較し
   て判別信号を発生する比較判別手段； (c) 前記比較判別手段の判別信号が所定値以上と
   なり、しかもこの状態が実際回転数の値によつ
   て定められる所定時間以上継続した時を異常と
   判別する異常判別手段； (d) 前記比較判別手段の判別信号に基づき回転制
   御動作を行なわせると共に、前記異常判別手段
   が異常と判別した時回転制御動作を中止する回
   転制御手段 とよりなるエンジン制御装置。