JPH0363666B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンの制御装置に関するもの
である。

〔従来技術〕

最近、車両用エンジンにおいては、燃料制御精
度向上の観点等から、燃料供給装置として従来の
気化器に代えて燃料噴射装置が用いられる傾向に
あり、その１例として、従来、例えば実開昭59−
120727号公報に示されるものがある。即ち、これ
は、サージタンク上流の吸気量センサで吸入空気
量を検出し、コントロールユニツトでこの吸入空
気量に応じて燃料噴射量を演算し、これに応じた
燃料噴射パルスをサージタンク下流の燃料噴射弁
に加えて燃料を噴射供給させるようにしたもので
ある。

しかるに上記従来公報記載の装置では、エンジ
ンの過渡時、例えば減速時には回転の落ち込みや
エンストが発生することがあり、又加速時には加
速のもたつき（ヘジテーシヨン）や息つき（スタ
ンブル）が発生することがあつた。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる問題点に鑑み、エンジンの
過渡時における運転性の悪化を防止できるエンジ
ンの制御装置を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

そして本発明は、過渡時における運転性の悪化
を防止すべく、その発生メカニズムについて鋭意
研究した結果、次のことがその原因になつている
ことを見出した。例えばエンジンの減速時におい
ては、スロツトル弁が閉じられると、エンジン回
転数はその慣性のためにゆつくりと低下し（第４
図の特性曲線ａ参照）、吸気量センサで検出され
る吸入空気量はスロツトル弁を通過する吸入空気
量（第４図の特性曲線ｂ参照）にほぼ等しいと考
えられる。一方、エンジンに実際に吸入される吸
入空気量はサージタンク内の圧力（第４図の特性
曲線ｃ参照）に比例し、サージタンクの容積が大
きいと、その圧力変化はコントロールユニツトで
燃料供給量の制御に使用される吸気空気量相当圧
力（第４図の特性曲線ｄ参照）の変化に比して遅
れ、その結果混合気の空燃比は減速時前半（第４
図のＡ部参照）ではリーン側に、減速時後半（第
４図のＢ部参照）ではリツチ側にずれ、燃焼性が
悪化して上述のように回転の落ち込み、エンスト
が発生するものである。また加速時の場合にはこ
れと逆の現象にて混合気の空燃比変動が生ずるも
のと考えられる。

また最近、車両エンジンにおいては、スロツト
ル弁をバイパスするバイパス通路と、このバイパ
ス通路に流れる空気量を制御するバイパス弁とを
設け、このバイパス弁の開度を制御してアイドル
回転数を制御するようにしたものが提案されてい
る。

そして上述の燃料噴射装置を備えたエンジンに
おいても、上記のようなアイドル回転数制御機構
を設け、エンジンの過渡時においてバイパス通路
に流れる空気量を制御するようにすれば、サージ
タンク内の圧力変化の遅れを低減でき、空燃比変
動を小さくできるものと期待される。しかもこの
場合、これと同時にエンジンの燃焼状態を支配す
る点火時期を補正するようにすれば、空燃比変動
時における着火性を向上でき、上記燃焼性の悪化
に起因する運転性悪化の問題をより確実に解消で
きるものと期待される。

そこでこの発明は、サージタンク上流の吸気量
センサの出力により、サージタンク下流の燃料噴
射弁からの燃料供給量を制御するようにしたエン
ジンにおいて、アイドル回転数制御機構を設け、
過渡時におけるオーバリーン，オーバリツチ状態
を判別し、その判別結果に応じてアイドル回転数
制御機構のバイパス弁と点火時期とを制御するよ
うにしたものである。

即ち、この発明は、第１図の機能ブロツク図に
示されるように、サージタンク２５上流に吸気量
センサ２７を、サージタンク２５下流に燃料噴射
弁２８を設け、燃料制御手段２９で吸気量センサ
２７の出力を受けて燃料噴射弁２８からの燃料供
給量を制御し、又サージタンク２５上流の吸気通
路２６に設けられたスロツトル弁３０をバイパス
するバイパス通路３１と、このバイパス通路３１
に流れる空気量を制御するバイパス弁３２とを設
け、アイドル回転数制御手段３３でバイパス弁３
２の開度を制御してアイドル運転時のアイドル回
転数を制御し、一方判別手段３４でスロツトル弁
３０変化時におけるエンジンに吸入される空燃比
のリーンもしくはリツチ状態を判別し、過渡時制
御手段３５が判別手段３４の出力を受け空燃比の
リーン状態ではアイドル回転数制御手段３３を制
御してバイパス弁３２を閉作動させるとともにエ
ンジンの点火時期を進角側に補正し、空燃比のリ
ツチ状態ではアイドル回転数制御手段３３を制御
してバイパス弁３２を開作動させるとともにエン
ジンの点火時期を遅角側に補正するようにしたも
のである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図及び第３図は本発明の一実施例によるエ
ンジンの制御装置を示す。第２図において、１は
エンジンで、該エンジン１には吸気ポート２と連
通して吸気管３が接続され、該吸気ポート２と吸
気管３とは吸気通路４を構成している。この吸気
通路４の下流側は隔壁５によつて高負荷吸気通路
６とスワール生成用低負荷吸気通路７とに画成さ
れ、上記高負荷吸気通路６にはスワール制御弁８
が配設されている。

また上記吸気通路４のスワール制御弁８の下流
側には燃料噴射弁９が配設され、一方、吸気通路
４のスワール制御弁８の上流側にはサージタンク
１０が形成され、その上流側にはスロツトル弁１
１が配設され、吸気通路４の上流端はエアクリー
ナ１２に至つている。

さらに上記吸気通路４にはアイドル回転数制御
機構１３が設けられている。この制御機構１３に
おいて、吸気通路４にはスロツトル弁１１をバイ
パスしてバイパス通路１４が分岐形成され、該バ
イパス通路１４の途中には該通路１４に流れる空
気量を制御するバイパス弁１５が配設されてい
る。

また図中、１６は電子進角装置１６ａを有する
デイストリビユータ、１７はサージタンク１０上
流である吸気通路４の上流端近傍に設けられ、吸
入空気量を検出するベーンタイプの吸気量セン
サ、１８は吸入空気の温度を検出する吸気温セン
サ、１９はスロツトル弁１１の開度を検出するス
ロツトルセンサ、２０はエンジンの回転角を検出
するクランク角センサ、２１はインターフエイス
２２，CPU２３及びメモリ２４からなるエンジ
ンコントロールユニツトで、上記メモリ２４には
第３図に示すCPU２３の演算処理のプログラム
等が格納されている。

また上記CPU２３は、エンジン回転数と吸入
空気量とから負圧相当信号を求め、これとエンジ
ン回転数とに応じた燃料噴射パルスを演算作成し
これを燃料噴射弁９を加えて燃料を噴射供給させ
るという燃料供給量の制御を行ない、又アイドル
運転時にはアイドル回転数が所定回転数になるよ
うにアイドル回転数制御機構１３のバイパス弁１
５の開度をフイードバツク制御するというアイド
ル回転数制御を行なうとともに、通常運転時はバ
イパス弁１５の開度を中間位置に制御する。また
CPU２３は、エンジン回転数と上記負圧相当信
号とからエンジンの点火時期を演算しこれをデイ
ストリビユータ１６の電子進角装置１６ａに加え
てエンジンの点火時期制御を行ない、又低負荷時
にはスワール制御弁８を閉じて低負荷吸気通路７
のみから吸気を供給させて燃焼室内にスワールを
生成させ、高負荷時はスワール制御弁８を開作動
させて低負荷及び高負荷の両吸気通路７，６から
吸気を供給させるというスワール制御弁８の制御
を行なう。

そしてCPU２３は、上記負圧相当信号とこれ
を平均化処理して求めたサージタンク圧力相当信
号とからエンジンの過渡時における空燃比のリー
ン，リツチ状態を判別し、空燃比のリーン状態で
はアイドル回転数制御機構１３のバイパス弁１５
の開度を閉方向に制御するとともにエンジンの点
火時期を進角側に補正し、空燃比のリツチ状態で
は上記バイパス弁１５の開度を開方向に制御する
とともにエンジンの点火時期を遅角側に補正する
という過渡時制御を行なう。

なお以上のような構成において、上記CPU２
３が第１図に示す燃料制御手段２９，アイドル回
転数制御手段３３，判別手段３４及び過渡時制御
手段３５の機能を実現するものとなつている。

次に第３図のフローチヤートを用いて動作につ
いて説明する。

エンジンが作動すると、CPU２３はまず入力
データである吸気量センサ１７，吸気温センサ１
８，スロツトルセンサ１９及びクランク角センサ
２０の出力を読み込み（ステツプ40）、クランク
角センサ２０の出力からエンジン回転数Neを演
算し（ステツプ41）、この回転数Neでもつて吸入
空気量Qaを割算して負圧相当信号TPを求め（ス
テツプ42）、エンジン回転数Neと負圧相当信号
TPとからエンジンの点火時期θ１を演算すると
ともにさらに必要に応じてこれに水温補正を加え
る（ステツプ43）。次にCPU２３は、エンジンが
アイドル時か否かを判定し（ステツプ44）、アイ
ドル時の場合は目標アイドル回転数と実際回転数
との差に応じたバイパス弁１５の補正開度GFB
を求めるとともにこれとバイパス弁１５の基本開
度GBとからバイパス弁１５の目標開度Ｇ１を演
算し（ステツプ45）、一方アイドル時でない場合
はバイパス弁１５の中立開度Ｇ（50％）を目標開
度Ｇ１とし（ステツプ46）、又上記求めた負圧相
当信号TP，前回の負圧相当信号TP，サージタン
ク１０及びその下流側の容積から負圧相当信号
TPの平均化処理演算を行なつてサージタンク１
０内の圧力相当信号TPNを求め（ステツプ47）、
このサージタンク圧力相当信号TPNと上記負圧
相当信号TPとが等しいか否かを判定し（ステツ
プ48）、負圧相当信号が大きい場合（TP＞TPN）
には燃料噴射量に対して空気量が大きくオーバー
リーンと判定し、反対に負圧相当信号が小さい場
合（TP＜TPN）には燃料噴射量に対して空気量
が小さくオーバーリツチと判定し、サージタンク
圧力相当信号TPNと負圧相当信号TPとの差に応
じて補正信号θ２，Ｇ２を求めて（ステツプ49）、
これでもつて点火時期θ１及びバイパス弁１５の
目標開度Ｇ１を補正し（ステツプ50）、所定のタ
イミングになるとこう して求めた点火時期θ１をデイストリビユータ１
６の電子進角装置１６ａに、目標開度Ｇ１をアイ
ドル回転数制御機構１３のバイパス弁１５に加え
（ステツプ51）、これによりエンジンは上記点火時
期θ１でもつて点火され、又エンジンにはスロツ
トル弁１１の開度によつて決まる吸入空気量に加
えてアイドル回転数制御機構１３のバイパス弁１
５の開度によつて決まる空気が吸入されることと
なる。

ここで点火時期θ１及びバイパス弁１５の目標
開度Ｇ１の補正信号θ２及びＧ２は、負圧相当信
号TPがサージタンク圧力相当信号TPNより小さ
い場合、即ち空燃比がリーン側にずれる場合はバ
イパス弁１５の開度を閉方向に、点火時期を進角
側に補正する値に、又負圧相当信号TPがサージ
タンク圧力相当信号TPN以上の場合、即ち空燃
比がリツチ側にずれる場合はバイパス弁１５の開
度を開方向に、点火時期を遅角側に補正する値に
設定されている。

またCPU２３は、上記負圧相当信号TPとエン
ジン回転数Neとから燃料噴射量を演算し、所定
のタイミングになるとこの燃料噴射量に応じた燃
料噴射パルスを燃料噴射弁９に加えて燃料を噴射
供給させ、又スロツトルセンサ１９の出力からエ
ンジンの負荷状態を検出し、低負荷時はスワール
制御弁８に閉信号を加えてスワール制御弁８を閉
作動させ、低負荷吸気通路７のみから吸入空気を
速い流速でもつて供給させて燃焼室内に強いスワ
ールを生成させ、一方負荷時はスワール制御弁８
に開信号を加えてスワール制御弁８を開作動さ
せ、低負荷及び高負荷の両吸気通路７，６からの
多量の吸入空気を円滑に供給させることとなる。

以上のような本実施例の装置では、負圧相当信
号とサージタンク圧力相当信号とから空燃比のリ
ーンもしくはリツチ状態を判別してバイパス弁を
開閉作動させるとともに点火時期を遅角進角させ
るようにしたので、エンジンの過渡時においてサ
ージタンクの圧力変化に遅れを生ずるのを抑制し
て空燃比のずれを軽減でき、しかも変動空燃比に
応じた最適な点火時期でもつて点火して着燃性を
向上して燃焼性を大幅に改善でき、その結果減速
時における回転の落ち込み，エンスト，あるいは
加速時におけるヘジテーシヨン，スタンブル等の
運転性の悪化を防止できる。

なお本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形・変更が可能であり、例えば
CPU２３の演算処理のフローチヤートは同様の
機能を達成するものであれば第３図と異なるもの
であつてもよい。またサージタンク圧力相当信号
は吸入空気量とエンジン回転数とから求めた負圧
相当信号を平均化処理して求めるのではなく、直
接サージタンク内の圧力を検出して求めるように
してもよい。またアイドル回転数の制御は回転数
のフイードバツク制御のみではなく、さらにこれ
に加えてクーラ負荷，電気負荷等の他の条件によ
る制御を行なうようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、サージタンク上
流の吸気量センサの出力により、サージタンク下
流の燃料噴射弁からの燃料供給量を制御するよう
にしたエンジンにおいて、アイドル回転数制御機
構を設け、過渡時におけるオーバリーン，オーバ
リツチ状態を判別し、その判別結果に応じてアイ
ドル回転数制御機構のバイパス弁と点火時期とを
制御するようにしたので、エンジンの過渡時にお
ける燃焼性を向上して運転性を改善できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロツク図、
第２図は本発明の一実施例によるエンジンの制御
装置の概略構成図、第３図は上記装置における
CPU２３の演算処理のフローチヤートを示す図、
第４図は本発明の構成を説明するためのエンジン
回転数，スロツトル弁通過吸入空気量及び吸気相
当圧力とチヤンバ内圧力の変化を示す図である。 ２５……サージタンク、２６……吸気通路、２
７……吸気量センサ、２８……燃料噴射弁、２９
……燃料制御手段、３０……スロツトル弁、３１
……バイパス通路、３２……バイパス弁、３３…
…アイドル回転数制御手段、３４……判別手段、
３５……過渡時制御手段、１……エンジン、４…
…吸気通路、９……燃料噴射弁、１１……スロツ
トル弁、１４……バイパス通路、１５……バイパ
ス弁、１７……吸気量センサ、２３……CPU。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ サージタンク上流に設けられた吸気量センサ
   と、該吸気量センサの出力を受けサージタンク下
   流に設けられた燃料噴射弁からの燃料供給量を制
   御する燃料制御手段と、サージタンク上流の吸気
   通路に設けられたスロツトル弁をバイパスするバ
   イパス通路と、該バイパス通路に設けられたバイ
   パス弁と、該バイパス弁の開度を制御してアイド
   ル運転時のアイドル回転数を制御するアイドル回
   転数制御手段と、スロツトル弁変化時におけるエ
   ンジンに吸入される空燃比のリーンもしくはリツ
   チ状態を判別する判別手段と、該判別手段の出力
   を受け空燃比のリーン状態では上記アイドル回転
   数制御手段を制御して上記バイパス弁を閉作動さ
   せるとともにエンジンの点火時期を進角側に補正
   する一方空燃比のリツチ状態では上記エンジン回
   転数制御手段を制御して上記バイパス弁を開作動
   させるとともにエンジンの点火時期を遅角側に補
   正する過渡時制御手段とを備えたことを特徴とす
   るエンジンの制御装置。