JPS63189625A - 内燃機関の電子制御装置 - 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〕 この発明は、電子燃料噴射装置付の内燃機関の電子制御
装置に関し、特に車速か低速でかつスロットル弁が全閉
の動作点で走行中の車両において、内燃機関の回転数の
不快な低周波振動およびそれにともなって生じる車両の
前後振動（以下、この現象を微速ハンチングと称す）を
発生せず、安定な運転状態を実現できるようにしたもの
である。

〔従来の技術〕

第１図は従来および後述するこの発明の内燃機関の電子
１ｉ１）１Ｂ装置の構成を示すものであり、従来の内燃
機関の電子制御装置（たとえば特開昭６１−１４５３３
２号公報）の説明に際し、この第１図を援用して説明す
る。

この第１図において、１はエンジン、２はピストン、３
はシリンダ、４はシリンダヘッドであり、シリンダヘッ
ド４の各気筒の排気ポート５には排気マニホールド６が
連結されており、また、シリンダへラド４の各気筒の吸
気ボート７には吸気マニホールド８が連結されている。

また、吸気マニホールド８には、吸入空気の脈動を防止
するためのサージタンク９が設けられ、サージタンク９
には吸気マニホールド８内の圧力、すなわち吸気管圧力
Ｐｍを検出する吸気圧センサ１０が備えられている。

次に、１）はサージタンク９を介して各気筒に送られる
吸入空気量を制御するスロットルバルブである。このス
ロットルバルブ１）の上流側と下流側間を結ぶように、
バイパス通路１２Ａが吸気マニホールド８に連結されて
いる。このバイパス通路１２Ａにアイドルスピードコン
トロールバルブ１２　（ＩＳＣＶ）が設けられている。

アイドルスピードコントロールパルプ１２はバイパス通
路１２Ａを流れる吸入空気量を制御するためのものであ
り、後述する制御回路２５により制御されるようになっ
ている。

この制御回路２５には、吸気温センサ１３、スロットル
ポジションセンサ１４、上記吸気圧センサ１０、酸素濃
度センサ１５、水温センサ１６、回転数センサ２０の各
出力が入力されるようになっている。

吸気温センサ１３は吸気マニホールド８に設けられ、吸
入空気温度を検出するためのものである。

また、スロットルポジションセンサ１４はスロットルパ
ル７’ｌｌに直結されている。このスロットルバルブｌ
ｌには、スロットルバルブ１）の開度に応じた信号を出
力するスロットルバルブセンサと、エンジン１のアイド
リング時にオン状態とされるアイドルスイッチとを備え
ている。

゛さらに、酸素濃度センサ１５は排気マニホールド６に
取り付けられており、排気中の酸素濃度を検出するもの
である。水温センサ１６はエンジンｌの冷却水温を検出
するものである。

上記回転数センサ２０はディストリビュータ１７に取り
付けられ、エンジンｌの回転数Ｎｏに対応したパルス信
号を発生するものである。ディストリビュータ１７はエ
ンジンｌの点火プラグ１８に所定タイミングでイグナイ
タ１９から出力される高電圧を印加するものである。こ
のイグナイタ１９は制御回路２５の出力で制御されるよ
うになっている。

制御回路２５には、スタータセンサ２１、エアコンディ
ジツナ（以下、エアコンという）スイッチ２２、車速セ
ンサ２３の各出力も入力されるようになっている。

スタータセンサ２１はエンジンの始動を行う図示しない
スタータモータの動作状態を検出するものである。

エアコンスイッチ２２はニアコンプレッサの動作状態を
検出するものであり、さらに、車速センサ２３は車両の
走行状態を検出するために従動輪に備えられて、その回
転数を検出するようになっている。

制御回路２５は上記各検出信号に基づき、燃料噴射弁２
６の燃料噴射量制御、点火プラグ１８の点火時期制御な
ど、種々の制御処理が実行されるようになっている。

次に、従来の内燃機関の電子制御装置の動作について、
後述するこの発明に対応した動作について説明する。動
作は二つの処理よりなり、その第１は微速ハンチングの
動作領域に入ったことを検出するルーチンであり、第２
はこの結果により点火時期を制御するルーチンである。

まず、微速ハンチング動作領域の判定ルーチンは、エン
ジン１の所定回転数毎にまたは所定時間毎に制御回路２
５内のＣＰＵにて実行される。第６図はこの処理判定の
ルーチンを示すフローチャートである。

この第６図において、ステップ３０１で燃料カット中で
制御を実行中であるか否かの判定を行い、ステップ３０
２でスロットルバルブ１）が全閉か否かの判定を行い、
ステップ３０３でエンジン回転数Ｎｏが所定値（１００
０ｒｒｐ＋ｉ　ｌ）以下であるか否かの判定を行い、ス
テップ３０４で車両が低速走行中であるか否かの判定を
それぞれスロットルポジシランセンサ１４、回転数セン
サ２０、車速センサ２３の出力から判定する。

このステップ３０４において、燃料噴射が実行中であり
、スロットルバルブ全閉で回転数Ｎｅ＜１０１０００ｒ
ｒｐかつ車両が２．５ｋｍ／ｈから８１／ｈ以下の低速
で走行中のとき以上の判定条件が成立してステップ３０
５へ移行する。

このステップ３０５では、条件が成立したとして、フラ
グＸをｒｌＪにセットする０反対に、上記判定条件の内
で一つでも成立しなかった場合はステップ３０６へ移行
し、フラグＸはｒＯＪにリセットされる。

上記判定ルーチンによって、車両が微速ハンチングの動
作領域に入ったかどうか判定した後、フラグＸの設定結
果に基づいて次の処理を行なう。

フラグＸが「０」のときは吸気管圧Ｐｍとエンジン回転
数Ｎｅなどをパラメータとした点火時期θで点火制御を
行ない、フラグＸがｒｌＪのときは点火時期を所定の値
θ貢に固定して点火制御を行なう。

このようにして微速走行時回転数、負荷が変化しても点
火時期の変動をなくして、回転数の変動を押え、微速ハ
ンチングを防止する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の内燃機関の電子制御装置は以上のように微速ハン
チング領域と判定したとき、点火時期を固定することに
より、微速ハンチングによる回転変動の発生を抑制する
ものであった。

しかし、必らずしもこのような電子進角装置が装備され
る車両ばかりではなく、より安価なシステムにも対応で
きる制御が必要とされていた。

この発明は、かかる点にかんがみなされたもので、空気
量のディザ制御により微速ハンチングによる回転変動を
抑制し、アイドル回転数を制御するアイドルスピードコ
ントロール（ＩＳＣ）システムを有する内燃機関であれ
ば、他に装置を付加することなく、制御ロジックのみで
微速ハンチングを抑えることができる内燃機関の電子制
御装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関の電子制御装置は微速ハンチン
グ領域と判定したとき、アイドルスピードコントロール
により空気量のディザ制御を行なう制御手段を設けたも
のである。

〔作　用〕

この発明においては、車両の微速走行時路面の変化によ
る回転数、負荷変動によるエンジンの吸入空気量の位相
遅れから生じる発振およびタイヤの摩擦、ギヤのバック
ラッシなどに伴なう伝達系の非線形性に寄因する発振な
どの要因による自助振動を空気量のディザ制御による強
制振動を加えることによって押える。

〔実施例〕

以下、この発明の内燃機関の電子制御装置の実施例につ
いて図面に基づき説明するが、この発明の構成は前述の
第１図のものと全く同一であるが、制御回路２５内の図
示していないマイクロプロセッサを中心とする演算部に
おける演算処理方法が従来装置とは異なり、その演算手
順は第２図および第３図のフローチャートに示されてい
る。

第２図は微速ハンチング状態の判定ルーチンを示してい
る。この第２図において、ステップ１０１から１０３ま
では従来例を示した第６図のフローチャートのステップ
３０２から３０４までと同様なので説明を省略する。

従来例では、ステップ３０１において燃料カット中以外
かどうかを判定しているが、この発明ではこの判定処理
を実行しない、これは、燃料カットを１０００　ｒｒｐ
ｍ　Ｊ以下で行うと、機関が停止して、いわゆるエンス
トしてしまうため、１ｏ００ｒｒｐｓ　Ｊ以下での燃料
カットはありえず、ステップ１０２の機関回転数が１０
００　ｒｒｐｍ」以下である条件のみで充分であるから
である。

また、この発明においては、ステップ１０４において、
機関回転数Ｎｅと車速Ｎａとの比ニーＭｅ／Ｎｓを求め
、この比ニが所定値ムを越えた場合はギヤがニュートラ
ルでないと判断してステップ１０５へ進む。

ステップ１０５において、従来例のステップ３０５と同
様にフラグＸ−１とし、ステップ１０１から１０４まで
でｒＮＯＪと判定された場合は、ステップ１０６におい
て、フラグＸ−０として処理を終了する。

次に、第２図に示した微速ハンチング状態判・定ルーチ
ンの処理結果に基づき、第３図に示した空気量のディザ
制御処理を行う。

この第３図において、ステップ２０１〜２０５までは、
ディザ制御を所定周期毎に行なうための処理ルーチンで
、フラグＹはＴｍｓ毎に「０」。

「１」を交番する。

ステップ２０６〜２０８までは、フラグＹが「０」のと
き、ステップ２０７でディザの最大空気量ＱＮＡＸを、
またフラグＹがｒｌＪのとき、ステップ２０８でディザ
の最小空気量Ｑ　ｓ　Ｉ　ＮをそれぞれＱに設定する。

Ｑの値により図示しないルーチン（ｔｓｃｍｍルーチン
）でデユーティ値に変換され、アイドルスピードコント
ロールバルブを駆動する。

ステップ２０９〜２１）はギヤ比に応じてディザ制御周
波数を変えるルーチンであり、図ではステップ２１０の
１速ギヤとステップ２１）のギヤ１速以外のその他を識
別して制御を行なう。

実験によると、ディザ周波数は５〜７．５Ｈｚが最適で
あり、周波数が高すぎるとエンジンの吸入空気量として
は応答できず、逆に低すぎるとディザ周波数に回転変動
が追従して運転者に不快な振動を与える。

また、第３図に示すようにギヤ比に応じて制御周波数を
変える効果は、たとえば２速ギヤで５Ｈｚのときは車体
振動（ビビリ音）を発するという副作用をもたらし、こ
れを７．５Ｈｚとすることで微速ハンチングおよびとビ
リ音の両方を解決できる。

逆に１速では、７．５Ｈｚよりも５Ｈｚの方が微速ハン
チング抑制に効果を発する。したがって、ギヤ比に応じ
て最適な制御周波数を選ぶことが望ましい。

また、このときの最大空気量Ｑイ□と最小空気量Ｑ、、
、はそれぞれの制御周波数に応じて最適値が選ばれる。

大振幅でディザ制御すれば、回転変動から車体振動に影
響を与え好ましくないし、また小振幅では強制振動を与
えるゲインが不足する。

第４図はディザ制御をしないとき、微速ハンチングが生
じるときの回転数（第４図（ａ））と空気量（第４開山
））の関係を示す、第５図は路面などを同一条件にして
ディザ制御を行なったときの回転数（第５図（ａ））と
空気量（第５図（ｂｌ　）の関係を示す。

微速ハンチングの周期（１，２Ｈｚ）が完全には消滅し
ないけれども振幅は明らかに抑制され、効果が認められ
る。

また、第４図、第５図のテスト条件として、Ａ／Ｆ　（
空燃比）は公知の０８フイードバツク制御により理論空
燃比で行なったものである。しかるに、Ａ／Ｆをリーン
化するとディザ制御の効果が半減する。したがってディ
ザ制御はＡ／Ｆを理論空燃比より大きくない所定の値に
して行なうことが望ましい。

なお、上記実施例では、アイドルスピードコントロール
システムとしてバイパス式コントロールバルブを示した
が、スロットルを直動する制御方式でもよい。

また、第３図でギヤ比を識別するため、車速と回転数と
の比で判定したが、ギヤスイッチ信号があれば、これに
より判定することは言うまでもない。

さらに、この説明においては燃料噴射システムとしてス
ピードデンシティ方式の燃料噴射装置を具体例としたが
、エアーフローセンサを用いた燃料噴射装置や電子制御
気化器のシステムに対しても適用できることは言うまで
もない。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、微速ハンチング状態を
機関回転数、車速、スロットル弁の位置、シフトポジシ
ランなどにより判定し、アイドルスピードコントロール
バルブを用いて空気量のディザ制御をするようにしたの
で、微速ハンチングを防止して、常に良好な運転フィー
リングを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明および従来の内燃機関の電子制御装置
の構成を示す図、第２図および第３図はこの発明の内燃
機関の電子制御装置の動作を表わすフローチャート、第
４図および第５図は同上実施例の効果を説明する図、第
６図は従来の内燃機関の電子制御装置の動作を表わした
フローチャートである。 １・・・エンジン、６・・・排気マニホールド、８・・
・吸気マニホールド、１０・・・吸気圧センサ、１）・
・・スロットルバルブ、１３・・・吸気温センサ、１４
・・・スロットルポジションセンサ、１５・・・酸素濃
度センサ、１６・・・水温センサ、１７・・・ディスト
リビユータ、１９・・・イグナイタ、２０・・・回転数
センサ、２２・・・エアコンスイッチ、２３・・・車速
センサ、２５・・・制御回路、２６・・・燃料噴射弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、吸気手段の空気流量を制御する制御手段とを備えた
   車両用の内燃機関の電子制御装置において、前記内燃機
   関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記車両の速
   度を検出する車速検出手段と、スロットルバルブが全閉
   状態であることを検出するスロットルバルブ開度検出手
   段と、上記回転数検出手段の出力が所定値以下でありか
   つ上記車速検出手段の出力が所定範囲にあるとともに上
   記スロットルバルブ開度検出手段がスロットルバルブが
   全閉状態であることを検出したとき、内燃機関の空気流
   量をデイザ制御する制御手段とを備えてなることを特徴
   とする内燃機関の電子制御装置。
2. （２）制御手段はトランスミッションのシフトポジショ
   ンに対応してデイザの周波数を変更することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の電子制御装置
   。
3. （３）制御手段は燃料制御装置を併用し酸素センサフィ
   ードバック制御により空燃比を所定の値に制御すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   内燃機関の電子制御装置。