JPH01155075A - エンジンの制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、エンジンのアイドル回転数を目標回転数に収
束させるようにしたエンジンの制御装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来より、エンジンのアイドル回転数制御において、実
際のエンジン回転数と目標回転数との偏差に応じて点火
時期を制御し、アイドル回転数を目標回転数に収束させ
るようにした技術は、例えば、特開昭５６−１２１８４
３号に見られるように公知である。

上記のような点火時期の制御によるアイドル制御は、制
御の応答性に優れる利点がある。

また、これとは、別に上記アイドル回転数の制御時にお
いて、例えばエアコン用コンプレッサ、へラドライト等
の電気負荷、パワーステアリング用のオイルポンプの作
動時等の外部負荷が作動した時にはこれらの負荷に対応
して自動的にトルク特性を向上させるために当該負荷量
に応じて吸入空気量を自動的に増量補正することによっ
てエンジン回転数をアップさせる吸気増量補正システム
も一般に採用されている。

ところで、今、前者のような点火時期の補正によるアイ
ドル回転数の制御システムに対して後者の吸気増量補正
システムを組み合わせたような場合、検出された実際の
エンジン回転数と目標回転数との偏差に応じて設定され
る点火時期特性が単一の点火時期特性であるとすると、
以下のような理由から上記外部負荷の作動時におりるエ
ンジン運転状態の変化に対応した最適な点火時期の設定
を行なうことができない場合が生じる。

すなわち、外部負荷の作動状態に応じて上述したように
吸入空気量を増量補正するようにした場合、この吸入空
気量の増量補正によって当該エンジンの実行圧縮比が変
化し、これに伴って点火時期に対するトルクカーブが、
例えば第６図のａの特性からｂの特性を示すように変化
する。

ところで、通常上記点火時期制御における制御中心は、
制御ケインが大きく取れて応答性が良好な特性点として
最適進角値（ＭＢＴ）Ａ点よりも所定遅角側のＡ′点に
設定されている。

従って、上記のように負荷投入時の吸気充填量アップ、
それによるエンジン回転数の上昇によって上述のように
トルク特性が変化すると、そのままの状態では当該点火
時期の制御中心か当該トルク特性の最適点火進角値（Ｍ
ＢＴ）Ｂ点イ」近に変化するたけとなる。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、点火時期補正手段によって仮に進角させ
ても上記のように最適進角値Ｂを頂点として進角側、遅
角側のいづれでもトルクが減少するトルク特性であるの
で、当該制御が最適進角値Ｂを越えて進角した場合、エ
ンジン回転は落ち込こむので、エンジンは不安定なエン
ジンの回転状態となる。そこで、」＝記のような場合に
点火時期の制御中心な遅角側に移動させると、ある程度
のアイドル安定性の確保（回転変動の補正）はできても
燃費が悪化することになる。

本発明は上記の問題点に鑑がみ、なされたものでその目
的どするところは、アイドルレア・ンブされて点火時期
の制御中心の進角側、遅角側のいづれでもトルクが減少
するようにされたトルク特性を改善させて、エンジンの
アイドル運転状態の安定を計るところにある。

［問題を解決するための手段］ 上述した問題を解決し、目的を達成するため本発明に係
るエンジンの制御装置は、アイドル運転時、エンジン回
転数に応じて点火時期を所定の点火時期特性に基づいて
補正し、アイドル回転数を目標回転数に収束させるよう
にしたエンジンの制御装置であって、アイドル運転状態
における吸気充填量の増加量に応じた燃焼速度の低下手
段を設けるようにしている。

［作用］ アイドル運転状態において、エアコン、パワステ等の補
益類の運転が開始される場合の負荷に対応するためのエ
ンジンのアイドルアップ時に、吸気充填量の増加量に対
応させて燃焼速度の低下手段を作用させて、アイドルア
ップされて点火時期の制御中心の進角側、遅角側のいづ
れてもトルクか減少するようにされているトルク特性を
該制御中心の進角側ではトルクが上昇するよう、遅角側
ではトルクが低下するようなトルク特性に変更されるＪ
：うになる。

［実施例コ 以下に、本発明の一実施例を図面に沿って説明する。

第１図は一実施例を説明するためのブロック図であり、
図において、エンジン１の点火プラグ２に所定時期に点
火信号を出力して点火時期を制御する点火時期制御手段
３かエンジン１に設りられ、この点火時期制御手段３に
はエンジン１のアイドル運転状態を判別するアイドル判
別手段４からの信号が出力される。この点火時期制御手
段３は、アイドル運転中にはアイドル回転数を目標アイ
ドル回転数に収束させるための点火時期特性を設定する
設定手段５から、回転数検出手段６によって検出したエ
ンジン回転数に応じた点火時期制御信号を受りて点火時
期制御を行なう。

また、吸入空気量もしくは負荷変動等からエンジンの充
填量の変化状態を検出する充填量検出手段７が設けられ
充填量検出手段７で検出される充填量の変化状態の検出
信号は燃焼速度低下手段９へも送られ、充填量の変化状
態に応じた燃焼速度の低下手段９の開閉動作が行なわれ
るようにしている。

第２図は具体例のエンジンの全体構成図を示したもので
ある。図において、エンジン１の気筒の燃焼室１１に臨
んで点火プラグ２が配設され、この点火プラグ２にはデ
イトリヒュータ１２を介してイグニションコイル１３か
らの放電電圧が印加される。このイグニションコイル１
３にはコントロールユニット１４からの点火信号が出力
されて点火時期が調整制御される。

一方、エンジン１の燃焼室１１に吸気弁１５の開閉に対
応して吸気を供給する吸気通路１６には、上流側から吸
入空気量を検出する吸気量センサ１７、吸気量を制御す
るスロットル弁１８、インジェクタ１９が順に介装され
ている。また、前記スロットル弁１８をバイパスするバ
イパス通路２０が設けられ、このバイパスエア量の調整
によってアイドル時の負荷補正を行なうバイパスエア調
整弁２１（ＩＳＣバルブ）が設置されている。

上記インジェクタ１９およびバイパスエア調整弁２１に
はコントロールユニット１４から制御信号が出力されて
、燃料噴射量およびバイパスエア量が制御される。

吸気通路１６は吸気口近傍において高負荷用の吸気通路
１６ａと、この高負荷用吸気通路１６ａより通路断面積
が小さく燃焼室１１にスワールを生成するための低負荷
用吸気通路１６ｂとに分割して形成されている。上記高
負荷用吸気通路１６ａにはコントロールユニット１４に
より開閉状態が制御されるサブ吸気弁１ｏｏか設けられ
ている。

通常、サブ吸気弁１００はコントロールユニット１４か
らの信号により、低回転低負荷時に閉じられ、低負荷用
吸気通路ｉｓｂから吸気を行なわせ、これにより燃焼室
内にスワール流を生成させて、上記の領域での燃焼速度
を上げて燃焼効率を向上させて最良の燃費及ＨＣ排出量
の低減を図っている。

上記領域以外では、サブ吸気弁ｉｏｏは開かれ高負荷、
低負荷用の吸気通路１６ａ、１６ｂの両方から吸気を行
なわせ、吸入空気量を確保して出力の低下を防止してい
る。そして、燃料室１１からの排気ガスは排気弁２２の
開閉によって排気通路２３から排気される。

前記ディストリビュータ１２にはクランク角を検出する
クランク角センサ２４が、スロットル弁１８にはスロッ
トルの全閉状態を検出するアイドルスイッチ２５が、エ
ンジン１には冷却水温を検出する水温センサ２８がそれ
ぞれ設置され、これらの各種センサからの検出信号が前
記のコントロールユニット１４に入力されると共に、更
に、外部負荷の作動状態を検出するためにエアコンスイ
ッチ２６、パワステ作動スイッチ２７等の神器からの負
荷の信号が人力される。

そして、上記コントロールユニット１４は各種センサの
検出信号に応じて、エンジン回転数と負荷すなわち充填
量とから基本的な点火時期制御を行なう一方、アイドル
回転時にはそのときの負荷状態に対応してバイパスエア
調整弁２１を作動させるようにしている。

一方、コントロールユニット１４で制御されるサブ吸気
弁１００は吸気充填量を検出する吸気量センサ１７もし
くは、エアコンスイッチ２６、パワステ作動スイッチ２
７からの信号に応じて開閉状態が制御される。

前記コン（・ロールユニット１４の処理を第３図のフロ
ーチャート図に基づいて説明する。このフローチャート
図では点火時期制御の要部についてのみ示している。エ
ンジン回転に対する所定点火制御開始タイミングにスタ
ートした後、ステップＳ１でクランク角センサ２４の出
力からエンジン回転数Ｎｅを読み込み、ステップＳ２で
エンジン回転数Ｎｅがアイドル判定回転数Ｎｉ以下か否
かを判定する。

上記ステップＳ２の判定がＹＥＳでエンジン回転数Ｎｅ
がアイドル判定回転数Ｎｉ以下の場合には、ステップＳ
３でアイドルスイッチ２５がオン状態か否かを判定する
。スロットル弁１８が全閉状態でアイドルスイッチ２５
がオン状態にあり、上記のステップＳ３の判定がＹＥＳ
となったアイドル運転時には、ステップＳ４でデイレイ
カウンタＣｉがＯか否かを判定する。

上記のデイレイカウンタＣｉはアイドルスイッチ２５が
オン状態となってからエンジン回転数Ｎｅが低下変動し
ている場合にエンジン回転数Ｎｅが安定するまでの所定
時間待つためのものであり、前記ステップＳ２もしくは
Ｓ３の判定がＮ。

の場合にステップＳ１３で初期値Ｋｉに設定され、アイ
ドルスイッチ２５がオン状態となってステップＳ３のＹ
ＥＳ判定から、ステップＳ４の判定がＹＥＳとなるまで
はステップＳ４のＮｏ判定によってステップＳ１２に進
んで減算カウントするものである。

このステップＳ４の判定がＹＥＳとなってエンジン回転
数Ｎｅが安定したアイドル状態となると、ステップＳ５
でエアコン等の負荷の有無判定が行なわれるが、負荷の
無い状態の判定が行なわれるとステップＳ８に進み目標
回転数ＮＯが読み込まれる。一方、ステップＳ５で負荷
の有る状態のＹＥＳ判定が行なわれると、ステップＳ６
に進み負荷の判定すなわち吸入充填量の判定が行なわれ
る。次に、ステップＳ７では燃焼速度の低下手段である
第２図に示したサブ吸気弁１００をステツブＳ６で判定
した吸入充填量に応じて開閉させる。すなわち、上記負
荷の判定による吸入充填量の増加があった時、サブ吸気
弁１００を開き燃焼速度を低下させるようにしている。

ここで、このステップＳ６のサブ吸気弁１００の開度と
点火時期の関係は第４図に示されたサブ吸気弁の開度と
点火時期の関係図から解るように、開度に略比例して要
求点火時期は進角する関係である。

次に、ステップＳ８に進み目標回転数ＮＯが読み込まれ
るが、上述のようにサブ吸気弁１００の開度に略比例し
て要求点火時期は進角するので、負荷に応じて充填量を
増加させた結果として発生した遅角骨は補正されて点火
時期は進角されるようになる。

このステップＳ８で目標回転数ＮＯが読み込まれると、
ステップＳ８で上記目標回転数Ｎｏと現在のエンジン回
転数Ｎｅとからテーブル読み出し用の疑似回転数Ｎｔが
求められる。この疑似回転数Ｎｔは、点火特性を設定し
ているテーブルがベースアイドル回転数Ｎｂに対応させ
て設定していることから、目標回転数ＮＯの上昇分を減
算しているものである。次に、ステップＳ１０で疑似回
転数Ｎｔに対応した点火時期を点火時期テーブルから読
み出して、最終的な点火時期を決定する。そして、最後
にステップＳｌｌで点火の動作指令が出力される。

また、ステップＳ２ないしＳ４の判定がＮｏの場合には
、ステップＳ１４で吸入空気量とエンジン回転数とから
決定される疑似充填効率Ｃｅを求め、ステップＳ１５で
この疑似充填効率Ｃｅとエンジン回転数Ｎｅとの関係で
予め設定された点火時期マツプに基づいて点火時期Ｉｇ
−Ｔが決定されて、ステップＳｌｌに進む。そして、最
後にステップＳ１１で点火の動作指令が出力される。

上述したように設定された点火時期のデータは、不図示
のサブルーチンにより、エンジン回転に対して所定割り
込み制御によって所定回転時期にイグニション１３に出
力されて点火動作が実行される。

以上説明したようにエンジンの回転を制御することによ
り、トルクと進角との関係図である第５図において、符
号Ｃのトルク特性が得られるようになる。すなわち、最
適進角値（ＭＢＴ）Ｃ点が点火時期の制御の中心点から
離れるようになり無負荷の符号ａのトルク特性に近づく
ので最適進角値（ＭＢＴ）Ｃ点を越える制御がなくなり
トルクの落ち込みはなくなるようになる。

尚、上述の実施例ては吸入弁の近傍に設けたサブ吸気弁
を燃焼速度の低下手段として使用した例を述べたが、排
気ガスを再燃焼させるＥＧＲを燃焼速度の低下手段とし
て使用してもよい。

［発明の効果］ アイドルアップされて点火時期の制御中心の進角側、遅
角側のいづれでもトルクが減少するようにされたトルク
特性は該制御中心の進角側へはトルクが上昇するように
、また遅角側へはトルクか低下するようにトルク特性が
改善されてエンジンのアイドル運転状態の安定が計られ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示したブロック
図、 第２図は第１図に示したエンジンの概略構成図、第３図
はコントロールユニット１４の処理を説明するためのフ
ローチャート図、 第４図はサブ吸気弁の開度と点火時期との関係を示した
図、 第５図は第１図に示したエンジンの概略構成図によって
得られる点火時期とトルク特性の関係図、第６図は従来
の点火時期とトルク特性の関係図である。 図中、１・・・エンジン、２・・・点火プラグ、３・・
・点火時期制御手段、４・・・アイドル判別手段、５・
・・設定手段、６・・・回転数検出手段、７・・・充填
量検出手段、８・・・変更手段、９・・・燃焼速度の低
下手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　アイドル運転時、エンジン回転数に応じて点火時期を
   所定の点火時期特性に基づいて補正し、アイドル回転数
   を目標回転数に収束させるようにしたエンジンの制御装
   置であつて、 アイドル運転状態における吸気充填量の増加量に応じた
   燃焼速度の低下手段を設ける事を特徴とするエンジンの
   制御装置。