JPS5828573A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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Publication number
JPS5828573A
JPS5828573A JP12712881A JP12712881A JPS5828573A JP S5828573 A JPS5828573 A JP S5828573A JP 12712881 A JP12712881 A JP 12712881A JP 12712881 A JP12712881 A JP 12712881A JP S5828573 A JPS5828573 A JP S5828573A
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JP
Japan
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amount
internal combustion
combustion engine
intake air
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP12712881A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukinobu Nishimura
西村 幸信
Tateki Mitani
千城 三谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS5828573A publication Critical patent/JPS5828573A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D43/00Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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】 この発明は内燃機関の制御装置に関し、特にアイドリン
グ状態(またはアイドル状態)における回転数に基づい
て吸入空気量と供給燃料量との比すなわち空燃比を制御
する内燃機関の制御装置に関する。
周知のよ、うに、自動車などの内燃機関は、吸入空気と
燃料を混合して燃焼室へ供給し、空気混合燃料を串焼さ
せることによって動力を得るものである。このような内
燃機関においては、アイドリング状態において吸入空気
蓋と供給燃料量を回転数に基づいて制御する必要があっ
た。
第1図はこの発明の背景となりかつこの発明が適用され
る内燃機関の制御装置の概略図である。
図において、吸気管1は、燃料および空気を混合して燃
焼室へ供給するものである。吸気管1内には、主絞り弁
が空気量を調節するために回動自在に設けられる。吸気
管1の主絞り弁2よりも空気、吸入口側には、燃料を噴
射するための燃料供給手段の一例のインジェクタ3が設
けられる。また、吸気管1には、吸気管1の内径に比べ
て細い内径のバイパス路(またはバイパス管)4が設け
られる。バイパス路4内には、吸入空気量調整手段の一
例の副絞り弁5が設けられる。主絞り弁2は、負荷状態
によって絞り量すなわち開度が調整され、絞り量に対す
る空燃比を大きく変化させるものである。これに対して
副絞り弁5は、空燃比を微調整するために用いられ、た
とえばアイドリング状態における回転数の最適制御に利
用される。なお、以下に述べるこの発明の実施例では、
副絞り弁5を必須構成要件とするものではなく、主絞り
弁2の絞り量を微調整することによっても空燃比を制御
できることを指摘しておく。
前記副絞り弁5には、可変抵抗器6が関連的に設けられ
る。この可変抵抗器6は、副絞り弁5の開度に比例して
その抵抗値を変化する。可変抵抗器6の抵抗値の変化に
基づいて検出される副絞り弁5の開度に比鏑した電圧信
号魚は、制御回路7に入力される。制御回路7には、回
転数計測回路8の出力の回転数信号すが入力される。回
転数計測回路8は、内燃機関の回転数を検出するために
、イグニッション信号の有無を検出するイグニッション
信号検出回路と、イグニッション信号ノFM波数を電圧
に変換する周波数電圧変換回路とを含む。
制御回路7は、電圧信号1および回転数信号すに基づい
て、副絞り弁5の開度を制御指令する信号Cを発生する
ものである。なお、図中の信号dは乙の発明の背景とな
る技術では利用されず、この発明の実施側番ζよって利
用される信号であるので、後述の第2図Gとおいて詳細
に説明する。
次に、第1図に示す制御装置の動作を説明する。
制御回路7は、回転数信号りと所定回転数に相関する電
圧との差を積分し、積分値と電圧信号息とを比較し、積
分値と電圧信号lとの大小に基づいて副絞り弁5を開閉
することによって、検出される回転数信号が所定の回転
数に相関する電圧となるように制御する。すなわち、第
1図に示す制御装置は、比較的動作の遅い回転数のフィ
ードバックループの中に、比較的動作の速い副絞り弁5
の開度制御のフィードパ・ンクループを形成し、副絞り
弁5の開度を制御することによって内燃機関の回転数を
所定の回転数に一致させるように制御するものである。
したがって、第1図に示す卸制御装置は、内燃機関のア
イドリング状態番こおいて、吸入空気量のみを変化して
所定のアイドル回転数となるように制゛ 御するもので
あるため、そのときの空燃比が前置制御によって決めら
れていた。このため、初期設定および経時変化に対する
空燃比を調節する手段としてアイドルアジャストボリウ
ムなどを設けなければならなかった。
また、他の手段としては、酸素(0□)センサを用いて
アイドリング状態においてフィードバックをかけ、空燃
比を理論空燃比に制御する方法もある。しかし、この方
法は、通常のアイドリング状態では02センサの最低周
期(リミットサイクル)が長くなり、不安定であるため
、制御精度が悪くなりかつ制御フィーリングもよくない
という問題点があった。
それゆえに、この発明の目的は、アイドルアジャストボ
リウムを用いることなく、空燃比を最適な値に制御でき
、制御精度を大幅に高めることのできるような、内燃機
関の制御装置を提供することである。
この発明は、要約すれば、アイドル状態において回転数
の変動を監視しながら極値制御することにより、制御精
度および制御フィーリングのよいアイドル回転数となる
ように制御でき、しかもアイドリング状態における空燃
比を最適な値に制御できるようにしたものである。
第2図はこの発明の一実施例の内燃機関の制御装置のブ
ロック図である。なお、内燃機関の構造に関連する機構
部分は第1図に示すものと同様であるためこの実施例で
は省略して示す。したがって、以下の説明では、第1図
に示す機構部分と第を説明することとする。
この実施例の制御装置が第1図と異なる点は、第1図の
制御回路7に替えて制御回路10を次のように構成した
ことである。すなわち、制御回路10は、極値制御回路
11.変動量検出手段の一例の回転数変動検出回路12
および最適制御回路13を含んで構成される。この極値
制御回路11および12ならびに最適制御回路13には
、回転数検出手段の一例の回転数計測回路8の回転数信
号すが入力される。また、最適制御回路13には、前記
主絞り弁2および副絞り弁5によって調整される全空気
量を設定指令する信号Aおよび前記可変抵抗器6によっ
て検出された副絞り弁5の開度に相関する電圧信号λが
入力される。最適制御回路13は、各入力に基づいて、
空燃比が最適値となるように、インジェクタ駆動回路1
4および副絞り弁駆動回路15を制御する。インジェク
タ駆動回路(第2の駆動手段)14はインジェクタ駆動
信号りをインジェクタ3に与える。絞り弁駆動回路(第
1の駆動手段)15は、絞り弁駆動信号Cを導出して副
絞り弁5の開度を変化させる。
第3図はこの発明の詳細な説明するための吸入空−気量
と供給燃料量と自撚機関回転数との関係を示す図である
。図におけるx、y、zはそれぞれ供給燃料量(F軸)
を異る値で固定した場合の範囲別における吸入空気量(
A軸)と回転数(N軸)との関係を示す図である。第2
図iこ−おける外側の四角枠で示す部分が了イドリング
の制御範囲となる。
第4図は第3図に示す範囲X、Y、Zの平面上に示す特
性を吸入空気1t(A)と回転数(N)との関係に置き
換えた図である。第4図における曲線算、!、翼は、そ
れぞれ第3図のX、Y、Zに対応する。
次に、第1図ないし第4図を参照して第2図の具体的な
動作を説明する。アイドリング状態およびアイドリング
状態以外の場合に奢ける供給燃料量は、回転数計測回路
8から与えられる回転数信号り詔よび空気量計測器(図
示せず)から与えられる吸入空気量(A)に基づいて、
最適制御回路13が前置制御を行なう。
一方、アイドリング状態においては、′極値制御回路1
1が回転数計数回路8の出力の回転信号すに基づいて極
値制御し、その出力を最適制御回路13に与える。また
、回転数変動検出回路12は回転数信号すの時間的な変
動を検出し、その出力を最適制御回路13に与える。最
適制御回路13は極値制御回路11の出力および回転数
変動検出回路12の出力ならびに可変抵抗器6から入力
される副絞り弁5の開度に相関する電圧信号急に基づい
て、供給燃料量が最適値となるように、インジェクタ駆
動回路14を駆動させるとともに、副絞り弁駆動回路1
5を駆動させる。
より具体的には、アイドリング状態における空燃比の最
適制御は、アイドリング状態における最適な回転数をN
Oとすれば、曲線Xにおける極値20点が供給燃料量を
一定としかつ吸入空気量を変化させた場合において、最
も回転数が上昇した、すなわち燃比率最大点となる。な
お、第4図に示す曲線電、γ、!における点線で示す領
域は、回転数の変動が所定値より大きい範囲を示し、通
常理論空燃比より稀薄な場合である。
今、回転数計測回路8が第3図に示す供給燃料量の最適
範囲Xよりも大きな供給量の範囲Yにおいて、第4図の
PI点である場合を想定すると、次のよう番こして最適
制御が行なわれる。すなわち、最適制御回路13は供給
燃料量を一定とした状態で、副絞り弁駆動回路15を駆
動させて吸入空気量を変化させる。すると、そIのとき
の動作点P1から曲線Y上を移動し第3図に示す範囲Y
#”ご燃料供給量を固定した場合における最大回転数N
liζ達する。このとき、極値制御回路11が最大回転
数Nlを検出し、極大値検出出力を最適制御回路13に
与える。最適制御回路13は最大回転数N1と最適な所
定回転数NOとを比較し、両者の差に応じた供給燃料量
となるようにインジェクタ駆動回路14を駆動させる。
これに応じて、供給燃料量が第3図の範囲Xに示す供給
燃料量となるように制御される。ここで、曲線yにおけ
る最大回転数N1は最適な回転数NOよりも大きいため
、インジェクタ駆動回路14は供給燃料量を減少させる
ように働く。したがって、動作点が22点番こ移動する
。そののち、最適制御回路13は再び供給燃料量を範囲
Xで固定した状態で、副絞り弁駆動回路15を駆動させ
て吸入空気量を変化させて、最適な回転数NOとなる曲
線電工における極lOを見出す。
なお、動作説明では、簡略化のために供給燃料量を固定
にした範囲Yからそれよりも少ない供給燃料量の範囲X
に移動させた場合を示すが、N1とNOとの差の大小に
よって何回かの操作を繰り返すことによって最適動作点
POに達するように制御される。この極値POの状態で
は、回転数の変動が所定値以下の条件において、回転数
に対する燃費率および安定性の点で最適値となる。
なお、前述のような制御状態の途中において、吸入空気
量を変化して回転数の極大値を求めるとき薔こある動作
点から吸入空気量を増量すると回転数の変動が所定値を
超えた場合は、それ以上の吸入空気量の増量を停止する
機能または手段を設けてもよい。また、ある動作点から
吸入空気量を減少したときに、回転数変動が所定値を超
えた場合においても、それ以上の吸入空気量が減少する
のを停止するように制御してもよい。
ところで、前述の実施例では、アイドリング状態におけ
る回転数が最適となるように制御する方法として、まず
供給燃料量を固定にしたのち吸入空気量を変化して極値
制御を行なう場合について説明したが、これとは逆に吸
入空気量を固定にした状態で供給燃料量を変化して極値
制御するようにしてもよい。この場合は、最大出力点と
なるように制御を行なえばよい。さらに、前述の実施例
では、供給燃料量を固定した状態で吸入空気量を制御す
る場合を説明したが、供給燃料量を前置制御し、調整量
を供給燃料量を増量または減量する調整手段を設け、調
整手段によって供給燃料量を制御してもよい。この場合
は、アイドリング状態で得た調整量を内燃機関の他の動
作領域の補正制御に利用してもよい。
なお、上述の実施例では、最適制御を行なうために、第
4図に示すように極値制御回路11と回転数変動検出回
路12と最適制御回路13とを設けてハード回路によっ
て構成した場合を説明したが、これに限らずマイクロプ
ロセッサを用いてプログラム処理によって行なうように
してもよい。
以上のように、この発明によれば、従来のアイドリング
制御のように回転数のみを制御するものに比べて、同時
に空燃比も制御し、空燃比と回転数の最適制御を行なう
ので、アイドルアジャストボリウムを設けることなく、
高精度にアイドリング状態における最適制御を行なうこ
とのできる効果が奏される。
また、この発明によれば、アイドリング制御で得た供給
燃料量の調整量を他の動作領域でも補正要素として利用
することによって、たとえばインジェクタの特性バラつ
きや回路のオフセットまたはドリフトなどの全動作領域
で一様な偏差を生じる場合に対しても、これらの変動を
吸収できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の背景となりかつこの発明が一部適用
される内燃機関の制御装置の概略図である。第2図はこ
の発明の一実施例のブロック図である。第3図はこの発
明の詳細な説明するための供給燃料量と吸入空気量と回
転数との関係を示す図である。第4図は第3図における
供給燃料量を一定とした場合における吸入空気量と回転
数との関係を示す特性図である。 図において、1は吸気管、2は主絞り弁、3はインジェ
クタ、4はバイパス路、5は副絞り弁、6は可変抵抗器
、7および10は制御回路、8は回転数計測回路、11
は極値制御回路、12は回転数変動検出回路、13は最
適制御回路、14はインジェクタ駆動回路、15は副絞
り弁駆動回路を示す。 代理人  葛野信−(外1名) W1図 茅2 図 第3図 弊4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 11)  吸入空気上燃料を混合して燃焼室へ供給し、
    空気混合燃料を燃焼させる内燃機関において、アイドリ
    ング状態における吸入空気量と供給燃料量とを制御する
    装置であって、 前記吸入空気量を謔整する吸入空気量調整手段、前記燃
    料を供給する燃料供給手段、 前記吸入空気量調整手段を駆動して吸入空気量を変化さ
    せる第1の駆動手段、 前記燃料供給手段を駆動して供給燃料の量を変化させる
    第2の駆動手段、 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段、 前記内燃機関の回転数の極値制御を行なう極値制御手段
    、 前記回転数検出手段で検出された回転数の変動量を検出
    する変動量検出手段、および 前記内燃機関がアイドリング状態のとき、前記極値制御
    手段出力の制御量と前記変動量とに基づいて、前記吸入
    空気量と前記燃料供給量との比が最適値となるように、
    前記第1の駆動手段と前記第2の駆動手段とを駆動制御
    する最適制御手段を備えた、内燃機関の制御装置。 (2)前記極値制御手段は、前記内燃機関の回転数の極
    大値を検出し、 前記最適制御手段は、前記供給燃料量を固定した状態で
    吸入空気量変化させるように前記第1の駆動手段を制御
    したのち、前記内燃機関の回転数の極大値とアイドリン
    グ状態における最適な回転数の値とを比較してその偏差
    に応じて供給燃料量を変化モセみよう番こ前記第2の駆
    動手段を特徴する特許請求の範囲9J 11)項記載の
    内燃機関の制御装置。 (3)前記極値制御手段は、前記内燃機関の回転数の極
    大値を検出し、 前記最適制御手段は、前記吸入空気量を固定した状態で
    前記供給燃料量を変化させるよう番こ前記第2の駆動手
    段を制御したのち、前記内燃機関の回転数の極大値と前
    記アイドリング状態における最適な回転数とを比較して
    その偏差に応じて吸入空気量を変化さ鶴ように前記第1
    の駆動手段を特徴する特許請求の範囲第(1)項記載の
    内燃機関の制御装置。
JP12712881A 1981-08-13 1981-08-13 内燃機関の制御装置 Pending JPS5828573A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02243726A (ja) * 1988-10-24 1990-09-27 E I Du Pont De Nemours & Co 銀を回収する処理方法

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