JPH0531649B2 - - Google Patents
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- JPH0531649B2 JPH0531649B2 JP59089234A JP8923484A JPH0531649B2 JP H0531649 B2 JPH0531649 B2 JP H0531649B2 JP 59089234 A JP59089234 A JP 59089234A JP 8923484 A JP8923484 A JP 8923484A JP H0531649 B2 JPH0531649 B2 JP H0531649B2
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- Japan
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- fuel ratio
- air
- valve
- pressure
- swirl
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/0015—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using exhaust gas sensors
- F02D35/0023—Controlling air supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
- F02D41/083—Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/0015—Controlling intake air for engines with means for controlling swirl or tumble flow, e.g. by using swirl valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は閉成時に気筒内にスワールを発生させ
るスワール制御弁を備えたリーン空燃比燃焼式の
内燃機関の制御装置に関する。
るスワール制御弁を備えたリーン空燃比燃焼式の
内燃機関の制御装置に関する。
従来技術
主たる運転領域において空燃比を理論空燃比よ
りリーン側の目標空燃比に制御するリーン空燃比
燃焼式内燃機関では、各気筒の吸気ポート部にス
ワール制御弁を設け低回転速度時にこれを閉じて
スワールを発生させ燃焼改善を図ることが行われ
る。このスワール制御弁の駆動源としては吸気管
内圧力（負圧）が用いられ、吸気管内圧力がスワ
ール制御弁のアクチユエータに印加されていると
きスワール制御弁が閉じているように駆動され
る。
りリーン側の目標空燃比に制御するリーン空燃比
燃焼式内燃機関では、各気筒の吸気ポート部にス
ワール制御弁を設け低回転速度時にこれを閉じて
スワールを発生させ燃焼改善を図ることが行われ
る。このスワール制御弁の駆動源としては吸気管
内圧力（負圧）が用いられ、吸気管内圧力がスワ
ール制御弁のアクチユエータに印加されていると
きスワール制御弁が閉じているように駆動され
る。
しかしながら、機関の運転状態によつてはスワ
ール制御弁を閉状態に維持するに充分な吸気管圧
力が得られない場合がある。例えば、スロツトル
弁が開状態でしかも回転速度が低い状態が長期間
続くと駆動源圧力が大気圧に近くなつてスワール
制御弁を閉状態に維持できない場合が起こり得
る。
ール制御弁を閉状態に維持するに充分な吸気管圧
力が得られない場合がある。例えば、スロツトル
弁が開状態でしかも回転速度が低い状態が長期間
続くと駆動源圧力が大気圧に近くなつてスワール
制御弁を閉状態に維持できない場合が起こり得
る。
理論空燃比近傍の空燃比で燃焼を行う機関であ
れば、上述の如き運転状態でスワール制御弁が開
いても何ら不都合はないが、理論空燃比よりはる
かにリーン側の空燃比で燃焼を行う機関では、こ
のような運転状態でスワール制御弁が開いてスワ
ールが形成されなくなると燃焼が不安定となつて
運転特性の悪化を招く恐れがある。
れば、上述の如き運転状態でスワール制御弁が開
いても何ら不都合はないが、理論空燃比よりはる
かにリーン側の空燃比で燃焼を行う機関では、こ
のような運転状態でスワール制御弁が開いてスワ
ールが形成されなくなると燃焼が不安定となつて
運転特性の悪化を招く恐れがある。
発明の目的
本発明は、スワール制御弁を備えたリーン空燃
比燃焼式の内燃機関において燃焼不安定による運
転特性の悪化を確実に防止することを目的として
いる。
比燃焼式の内燃機関において燃焼不安定による運
転特性の悪化を確実に防止することを目的として
いる。
発明の構成
上述の目的を達成する本発明の構成を第１図を
用いて説明すると、本発明の装置は、内燃機関ａ
の各気筒の吸気ポート部に設けられた作動時に各
気筒内にスワールを生起せしめるスワール制御弁
SCVと、内燃機関の吸気管内負圧を接続管を介
して導入した駆動圧によりスワール弁の作動を制
御する駆動手段ｂと、スロツトル弁下流の吸気管
と駆動手段とを接続する接続管に設置され駆動手
段から吸気管へ向かう空気の流れだけを許容する
チエツク弁と、スロツトル弁下流の吸気管と駆動
手段とを接続する接続管のチエツク弁よりスワー
ル制御弁側に設置され励磁状態において吸気管と
駆動手段とを連通し非励磁状態において大気と駆
動手段とを連通する負圧切換弁と、内燃機関を理
論空燃比より大である第１の空燃比目標値に制御
する空燃比制御手段ｄと、吸気管内の圧力を検出
する圧力検出手段ｃと、圧力検出手段ｃで検出さ
れた吸気管内の圧力から駆動圧がスワール弁
SCVを全閉に維持することができない負圧以下
となる時点を検知して負圧切換弁を非励磁とする
とともに空燃比制御手段の空燃比目標値を第１の
空燃比目標値から第１の空燃比目標値より小であ
る第２の空燃比に変更する空燃比変更手段と、を
備えている。
用いて説明すると、本発明の装置は、内燃機関ａ
の各気筒の吸気ポート部に設けられた作動時に各
気筒内にスワールを生起せしめるスワール制御弁
SCVと、内燃機関の吸気管内負圧を接続管を介
して導入した駆動圧によりスワール弁の作動を制
御する駆動手段ｂと、スロツトル弁下流の吸気管
と駆動手段とを接続する接続管に設置され駆動手
段から吸気管へ向かう空気の流れだけを許容する
チエツク弁と、スロツトル弁下流の吸気管と駆動
手段とを接続する接続管のチエツク弁よりスワー
ル制御弁側に設置され励磁状態において吸気管と
駆動手段とを連通し非励磁状態において大気と駆
動手段とを連通する負圧切換弁と、内燃機関を理
論空燃比より大である第１の空燃比目標値に制御
する空燃比制御手段ｄと、吸気管内の圧力を検出
する圧力検出手段ｃと、圧力検出手段ｃで検出さ
れた吸気管内の圧力から駆動圧がスワール弁
SCVを全閉に維持することができない負圧以下
となる時点を検知して負圧切換弁を非励磁とする
とともに空燃比制御手段の空燃比目標値を第１の
空燃比目標値から第１の空燃比目標値より小であ
る第２の空燃比に変更する空燃比変更手段と、を
備えている。
実施例
以下実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
第２図には本発明の一実施例としてマイクロコ
ンピユータによつて燃料噴射制御される内燃機関
が概略的に示されている。同図において、１０は
エアクリーナ１２は連結される吸気管、１４は吸
気管１０の途中に設けられるスロツトル弁であ
る。スロツトル弁１４は図示しないアクセルペダ
ルに運転して吸入空気流量を制御する。
ンピユータによつて燃料噴射制御される内燃機関
が概略的に示されている。同図において、１０は
エアクリーナ１２は連結される吸気管、１４は吸
気管１０の途中に設けられるスロツトル弁であ
る。スロツトル弁１４は図示しないアクセルペダ
ルに運転して吸入空気流量を制御する。
リーンスイツチ１６は、スロツトル弁１４の回
動軸に連結しており、スロツトル弁１４の開度が
20〜30°以下の場合に開成してその旨の信号を発
生する。このリーンスイツチ信号は電子制御ユニ
ツト（ECU）１８の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１
８ｂに送り込まれる。
動軸に連結しており、スロツトル弁１４の開度が
20〜30°以下の場合に開成してその旨の信号を発
生する。このリーンスイツチ信号は電子制御ユニ
ツト（ECU）１８の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１
８ｂに送り込まれる。
吸気管１０に連結されるサージタンク２０に
は、吸気管内絶対圧力を検出する圧力センサ２２
が取付けられている。圧力センサ２２からは、検
出した吸気管内圧力に相当する電圧が出力され、
この出力電圧は、ECU１８のアナログ・デジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換器１８ａに送り込まれる。
は、吸気管内絶対圧力を検出する圧力センサ２２
が取付けられている。圧力センサ２２からは、検
出した吸気管内圧力に相当する電圧が出力され、
この出力電圧は、ECU１８のアナログ・デジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換器１８ａに送り込まれる。
サージタンク２０は吸気マニホールド２４に連
結されており、この吸気マニホールド２４は各気
筒の燃焼室２６に連結される。各気筒の吸気ポー
ト２７の手前には燃料噴射弁２８がそれぞれ取付
けられている。ECU１８よりＩ／Ｏポート１８
ｂ及び駆動回路１８ｃを介して各燃料噴射弁２８
に噴射信号がそれぞれ送り込まれ、これにより各
燃料噴射弁２８は間欠的に開閉し、図示しない燃
料供給系から送られる加圧燃料を間欠的に噴射す
る。
結されており、この吸気マニホールド２４は各気
筒の燃焼室２６に連結される。各気筒の吸気ポー
ト２７の手前には燃料噴射弁２８がそれぞれ取付
けられている。ECU１８よりＩ／Ｏポート１８
ｂ及び駆動回路１８ｃを介して各燃料噴射弁２８
に噴射信号がそれぞれ送り込まれ、これにより各
燃料噴射弁２８は間欠的に開閉し、図示しない燃
料供給系から送られる加圧燃料を間欠的に噴射す
る。
吸気ポート２７内にはスワール制御弁（SCV）
３０が設けられている。本実施例においては、第
３図に示すように、吸気ポート２７が２つの通路
２７ａ及び２７ｂに分割されており、その一方の
通路２７ａにSCV３０が設けられている。
３０が設けられている。本実施例においては、第
３図に示すように、吸気ポート２７が２つの通路
２７ａ及び２７ｂに分割されており、その一方の
通路２７ａにSCV３０が設けられている。
SCV３０は矢印３１の如く駆動されることに
よつて開閉する。SCV３０が開いている場合は
通常の吸気動作が行われる。機関回転速度が高い
場合はSCV３０を開いて出力確保が行われる。
よつて開閉する。SCV３０が開いている場合は
通常の吸気動作が行われる。機関回転速度が高い
場合はSCV３０を開いて出力確保が行われる。
SCV３０が閉じると吸入空気は通路２７ｂの
みを通るため、矢印３３に示す如く、吸気スワー
ルが生起される。回転速度の低い場合は、SCV
３０を閉じて吸気スワールをつくり燃焼の改善が
図られる。
みを通るため、矢印３３に示す如く、吸気スワー
ルが生起される。回転速度の低い場合は、SCV
３０を閉じて吸気スワールをつくり燃焼の改善が
図られる。
スワール制御弁及びスワール形成機構は、本実
施例の他に種々のものがある。本発明では、作動
時にスワールを生起するスワール制御弁であれば
どのような構成であつても良い。また、開成時あ
るいは一部開成時にスワールを形成する如きスワ
ール制御弁であつても良い。
施例の他に種々のものがある。本発明では、作動
時にスワールを生起するスワール制御弁であれば
どのような構成であつても良い。また、開成時あ
るいは一部開成時にスワールを形成する如きスワ
ール制御弁であつても良い。
SCV３０の開閉駆動は、ダイアフラム式アク
チユエータ３２によつて行われる。チエツク弁３
４及び負圧切換弁（VSV）３６を介してサージ
タンク２０内の負圧（吸気管内圧力）がアクチユ
エータ３２に印加されると、SCV３０は閉成せ
しめられ、吸気スワール形成が行われる。
チユエータ３２によつて行われる。チエツク弁３
４及び負圧切換弁（VSV）３６を介してサージ
タンク２０内の負圧（吸気管内圧力）がアクチユ
エータ３２に印加されると、SCV３０は閉成せ
しめられ、吸気スワール形成が行われる。
VSV３６は付勢されてないときは、アクチユ
エータ３２を負圧側に連通させ、付勢されるとこ
れをエアクリーナ３８を介して大気側に開放す
る。VSV３６の付勢は、ECU１８よりＩ／Ｏポ
ート１８ｂ及び駆動回路１８ｈを介して与えられ
る駆動信号によつて行われる。
エータ３２を負圧側に連通させ、付勢されるとこ
れをエアクリーナ３８を介して大気側に開放す
る。VSV３６の付勢は、ECU１８よりＩ／Ｏポ
ート１８ｂ及び駆動回路１８ｈを介して与えられ
る駆動信号によつて行われる。
排気マニホールド４０には排気ガス中の酸素成
分濃度に応じて第４図に示す如き電流を発生する
濃度センサ（リーンセンサ）４２が取付けられて
いる。このようなリーンセンサ４２の構造、特
性、及び使用例等は特開昭58−143108号公報等に
より公知である。リーンセンサ４２の出力は
ECU１８内の変換回路１８ｄにより電流−電圧
変換された後、Ａ／Ｄ変換器１８ａに印加され
る。
分濃度に応じて第４図に示す如き電流を発生する
濃度センサ（リーンセンサ）４２が取付けられて
いる。このようなリーンセンサ４２の構造、特
性、及び使用例等は特開昭58−143108号公報等に
より公知である。リーンセンサ４２の出力は
ECU１８内の変換回路１８ｄにより電流−電圧
変換された後、Ａ／Ｄ変換器１８ａに印加され
る。
ECU１８からは、Ｉ／Ｏポート１８ｂを介し
てイグナイタ４４に点火信号が送られ、これによ
り点火コイル４６の１次電流が断続制御される。
これによつて生じる電圧はデイストリビユータ４
８を介して各気筒の点火プラグ５０に印加され、
その結果点火信号の指示する時期で点火火花が発
生する。
てイグナイタ４４に点火信号が送られ、これによ
り点火コイル４６の１次電流が断続制御される。
これによつて生じる電圧はデイストリビユータ４
８を介して各気筒の点火プラグ５０に印加され、
その結果点火信号の指示する時期で点火火花が発
生する。
デイストリビユータ４８には、クランク角セン
サ５２及び５４が取付けられている。これらのク
ランク角センサ５２，５４からは、機関の図示し
ないクランク軸が30°、720°回転する毎にそれぞ
れパルス信号が出力され、ECU１８のＩ／Ｏポ
ート１８ｂに印加される。
サ５２及び５４が取付けられている。これらのク
ランク角センサ５２，５４からは、機関の図示し
ないクランク軸が30°、720°回転する毎にそれぞ
れパルス信号が出力され、ECU１８のＩ／Ｏポ
ート１８ｂに印加される。
ECU１８は、前述したＡ／Ｄ変換器１８ａ、
Ｉ／Ｏポート１８ｂ、駆動回路１８ｃ及び１８ｈ
変換回路１８ｄの他に中央処理装置（CPU）１
８ｅ、ランダムアクセスメモリ（RAM）１８
ｆ、及びリードオンリメモリ（ROM）１８ｇ等
をさらに備えている。Ａ／Ｄ変換器１８ａはマル
チプレクサ機能をも有するものであり、CPU１
８ｅから所定時間毎に与えられる指示信号に応じ
て圧力センサ２２の出力電圧あるいはリーンセン
サ４２の出力電流に対応する電圧を選択し、２進
信号に変換する。得られた２進信号、即ち吸気管
内圧力PMを表わすデータ及びリーンセンサ４２
の出力LNSに対応するデータ、はRAM１８ｆに
格納される。
Ｉ／Ｏポート１８ｂ、駆動回路１８ｃ及び１８ｈ
変換回路１８ｄの他に中央処理装置（CPU）１
８ｅ、ランダムアクセスメモリ（RAM）１８
ｆ、及びリードオンリメモリ（ROM）１８ｇ等
をさらに備えている。Ａ／Ｄ変換器１８ａはマル
チプレクサ機能をも有するものであり、CPU１
８ｅから所定時間毎に与えられる指示信号に応じ
て圧力センサ２２の出力電圧あるいはリーンセン
サ４２の出力電流に対応する電圧を選択し、２進
信号に変換する。得られた２進信号、即ち吸気管
内圧力PMを表わすデータ及びリーンセンサ４２
の出力LNSに対応するデータ、はRAM１８ｆに
格納される。
クランク角センサ５２及び５４からのパルス信
号はＩ／Ｏポート１８ｂを介してCPU１８ｅに
送り込まれ、気筒判別、クランク角位置判別、回
転速度算出等に用いられる。例えば、クランク軸
が180°回動するに要する時間を計ることによつて
回転速度NEを知ることができる。このようにし
て得られたNEはRAM１ご８ｆに格納される。
号はＩ／Ｏポート１８ｂを介してCPU１８ｅに
送り込まれ、気筒判別、クランク角位置判別、回
転速度算出等に用いられる。例えば、クランク軸
が180°回動するに要する時間を計ることによつて
回転速度NEを知ることができる。このようにし
て得られたNEはRAM１ご８ｆに格納される。
ROM１８ｇには、後述する制御プログラム及
び関数テーブル等があらかじめ格納されている。
び関数テーブル等があらかじめ格納されている。
次にフローチヤートを用いて本実施例のマイク
ロコンピユータの動作を説明する。
ロコンピユータの動作を説明する。
第５図はSCV３０の強制的に開成されるフラ
グFX1のセツト、リセツトを行つ処理ルーチンで
あり、メインルーチンの途中で所定時間毎例えば
数秒毎に実行される。
グFX1のセツト、リセツトを行つ処理ルーチンで
あり、メインルーチンの途中で所定時間毎例えば
数秒毎に実行される。
まずステツプ100では、吸気管内圧力PMをな
ました値PMAVがリーンスイツチ１６がオフと
なつたときPMの値PMLSより一定値K0だけ小さ
い値PMLS−K0より大きいか否かを判別する。
このPMAVの求め方としては種々の方法がある
が、例えば、PMのＡ／Ｄ変換が完了した都度、
今回のPMとPMAVとを比較し、PM＞PMAVな
らばPMAV←PMAV＋Ａ（ただし、Ａは一定値）
とし、PM＜PMAVならばPMAV←PMAV−Ａ
とする方法で求めることができる。また、PMLS
はリーンスイツチ１６がオンからオフになつたと
き、即ち、スロツトル弁１４の開度が20〜30°以
上となつたときの吸気管内圧力PMの値をPMLS
としてRAM１８ｆに格納しておけば良い。この
PMLSは大気圧の代用であり、大気圧を測定する
手段が別個に設けられている場合はその大気圧で
あつても良い。また、リーンスイツチ１６の代り
にスロツトル弁１４が全開となつたとき作動する
全開スロツトルを用い、これが作動したときの
PMの値をPMLSとしても良い。しかし、通常走
行時は全開スイツチが作動するよりもリーンスイ
ツチ１６が作動する機会の方が多いため、リーン
スイツチ１６を用いた方が大気圧の変化を修正す
る機会が多くなるためより精度の高い制御か行え
る。
ました値PMAVがリーンスイツチ１６がオフと
なつたときPMの値PMLSより一定値K0だけ小さ
い値PMLS−K0より大きいか否かを判別する。
このPMAVの求め方としては種々の方法がある
が、例えば、PMのＡ／Ｄ変換が完了した都度、
今回のPMとPMAVとを比較し、PM＞PMAVな
らばPMAV←PMAV＋Ａ（ただし、Ａは一定値）
とし、PM＜PMAVならばPMAV←PMAV−Ａ
とする方法で求めることができる。また、PMLS
はリーンスイツチ１６がオンからオフになつたと
き、即ち、スロツトル弁１４の開度が20〜30°以
上となつたときの吸気管内圧力PMの値をPMLS
としてRAM１８ｆに格納しておけば良い。この
PMLSは大気圧の代用であり、大気圧を測定する
手段が別個に設けられている場合はその大気圧で
あつても良い。また、リーンスイツチ１６の代り
にスロツトル弁１４が全開となつたとき作動する
全開スロツトルを用い、これが作動したときの
PMの値をPMLSとしても良い。しかし、通常走
行時は全開スイツチが作動するよりもリーンスイ
ツチ１６が作動する機会の方が多いため、リーン
スイツチ１６を用いた方が大気圧の変化を修正す
る機会が多くなるためより精度の高い制御か行え
る。
ステツプ100において、PMAV＞PMLS＋K0と
判別した場合は、ステツプ101へ進み、カウント
値CTRを１だけインクリメントさせる。一方、
PMAV≦PMLS＋K0の場合はステツプ102でカウ
ント値CTRを０にクリアする。次のステツプ103
ではカウント値CTRが一定値CTR0以上となつと
か否かを判別する。CTR≧CTR0の場合はステツ
プ104でフラグFX0を“１”にセツトし、CTR＜
CTR0の場合はステツプ105でFX1を“０”にリ
セツトする。
判別した場合は、ステツプ101へ進み、カウント
値CTRを１だけインクリメントさせる。一方、
PMAV≦PMLS＋K0の場合はステツプ102でカウ
ント値CTRを０にクリアする。次のステツプ103
ではカウント値CTRが一定値CTR0以上となつと
か否かを判別する。CTR≧CTR0の場合はステツ
プ104でフラグFX0を“１”にセツトし、CTR＜
CTR0の場合はステツプ105でFX1を“０”にリ
セツトする。
第６図は第５図の処理ルーチンの作用を説明す
る図である。特定の運転状態、例えばスロツトル
弁１４が大きく開きかつ回転速度がさほど高くな
い状態ではサージタンク２０内の負圧が大気圧に
近づきPMAVが大気圧に相当する値PMLSから
K0だけ低い値PMLS−K0以上となることがある。
このPMAV＞PMLS−K0の状態がCTR0に相当
する時間以上、例えば数分〜十数分以上、続くと
フラグFX1が“１”にセツトされる。その後サー
ジタンク２０内の負圧（吸気管内圧力）が真空側
に変化しPMAVが下降してPMAV≦PMLS−K0
となると、FX1は“０”にリセツトされる。
る図である。特定の運転状態、例えばスロツトル
弁１４が大きく開きかつ回転速度がさほど高くな
い状態ではサージタンク２０内の負圧が大気圧に
近づきPMAVが大気圧に相当する値PMLSから
K0だけ低い値PMLS−K0以上となることがある。
このPMAV＞PMLS−K0の状態がCTR0に相当
する時間以上、例えば数分〜十数分以上、続くと
フラグFX1が“１”にセツトされる。その後サー
ジタンク２０内の負圧（吸気管内圧力）が真空側
に変化しPMAVが下降してPMAV≦PMLS−K0
となると、FX1は“０”にリセツトされる。
第７図はSCV３０の開閉制御処理ルーチンで
あり、メインルーチンの途中で所定時間毎に実行
される。
あり、メインルーチンの途中で所定時間毎に実行
される。
ステツプ200ではSCV３０を開成すべき条件が
成立しているか否かを判別する。この条件とは、
例えば、回転速度NEがNE≧2800rpmである場
合、スロツトル弁１４が全開状態にある場合、始
動中の場合等のうち少なくとも１つが成り立つこ
とである。開成条件が成立した場合はステツプ
201へ進み、SCV３０を開くべくVSV３６を付勢
する。これにより、アクチユエータ３２には大気
圧が送り込まれSCV３０が開成する。
成立しているか否かを判別する。この条件とは、
例えば、回転速度NEがNE≧2800rpmである場
合、スロツトル弁１４が全開状態にある場合、始
動中の場合等のうち少なくとも１つが成り立つこ
とである。開成条件が成立した場合はステツプ
201へ進み、SCV３０を開くべくVSV３６を付勢
する。これにより、アクチユエータ３２には大気
圧が送り込まれSCV３０が開成する。
SCV３０の開成条件が成立しない場合はステ
ツプ202へ進み、第５図の処理 ルーチンで求めたフラグFX1が“１”であるか否
かを判別する。FX1＝０の場合は、ステツプ203
へ進み、SCV３０を閉じるべくVSV３６の消勢
する。これにより、アクチユエータ３２に負圧が
印加されてSCV３０が開成する。一方、FX1＝１
の場合はステツプ201へ進んでSCV３０を開く。
このように、FX1＝１の場合は、必ずSCV３０が
開くように制御される。
ツプ202へ進み、第５図の処理 ルーチンで求めたフラグFX1が“１”であるか否
かを判別する。FX1＝０の場合は、ステツプ203
へ進み、SCV３０を閉じるべくVSV３６の消勢
する。これにより、アクチユエータ３２に負圧が
印加されてSCV３０が開成する。一方、FX1＝１
の場合はステツプ201へ進んでSCV３０を開く。
このように、FX1＝１の場合は、必ずSCV３０が
開くように制御される。
SCV３０の開閉駆動を行うアクチユエータ３
２のダイアフラム室に印加される負圧（SCVの
駆動PD）とSCV３０の開度との関係は例えば第
８図に示す如きものであり、駆動圧PDが負圧PC
より小さくなるとSCV３０を全開状態に維持す
ることができなくなる。
２のダイアフラム室に印加される負圧（SCVの
駆動PD）とSCV３０の開度との関係は例えば第
８図に示す如きものであり、駆動圧PDが負圧PC
より小さくなるとSCV３０を全開状態に維持す
ることができなくなる。
従つてサージタンク内の負圧PMの低下した状
態が長時間続いたことを検知することにより、駆
動圧PDが漏洩等により低下した負圧PC以下にま
で低下した時点を検知することができる。
態が長時間続いたことを検知することにより、駆
動圧PDが漏洩等により低下した負圧PC以下にま
で低下した時点を検知することができる。
なおダイアフラム室からの駆動圧PDの漏洩量
およびSCV３０を全開状態に維持することので
きない負圧PCはアクチユエータ３２のバネの付
勢力およびダイアフラムの受圧面積等の構造的な
要因により決定されるものであるので漏洩量およ
び負圧PCを内燃機関毎に定め、駆動圧PDが負圧
PC以下となる時点を演算により決定することが
可能であることは明らかでる。このため、第５図
の処理ルーチンにより、フラFX1をこのような場
合に“１”にセツトし、SCV３０を強制的に開
成しているのである。
およびSCV３０を全開状態に維持することので
きない負圧PCはアクチユエータ３２のバネの付
勢力およびダイアフラムの受圧面積等の構造的な
要因により決定されるものであるので漏洩量およ
び負圧PCを内燃機関毎に定め、駆動圧PDが負圧
PC以下となる時点を演算により決定することが
可能であることは明らかでる。このため、第５図
の処理ルーチンにより、フラFX1をこのような場
合に“１”にセツトし、SCV３０を強制的に開
成しているのである。
本発明の制御装置は、SCV３０を強制的に開
成すると共に空燃比に理論空燃比近傍の値に制御
している。以下この空燃比制御について説明す
る。
成すると共に空燃比に理論空燃比近傍の値に制御
している。以下この空燃比制御について説明す
る。
第９図は燃料噴射パルス幅TAUを算出するた
めの制御プログラムであり、CPU１８ｅはメイ
ンルーチンの途中で所定クランク角毎、例えば
180°クランク角毎にこの処理ルーチンを実行す
る。
めの制御プログラムであり、CPU１８ｅはメイ
ンルーチンの途中で所定クランク角毎、例えば
180°クランク角毎にこの処理ルーチンを実行す
る。
ステツプ300では、RAM１８ｆに格納されて
いる回転速度NE及び吸気管内圧力PMのデータ
から基本パルス幅TPが求められる。この基本パ
ルス管TPの演算には、ROM１８ｇ内にあらか
じめ格納されているNE、PM及びTPの関数テー
ブルが用いられる。次のステツプ301では、燃料
噴射パルス幅TAUがこの基本パルス幅TP、空燃
比フイードバツク補正係数FAF、リーン補正係
数KLEAN、及びその他の補正係数α、βを用い
て次式から求められる。
いる回転速度NE及び吸気管内圧力PMのデータ
から基本パルス幅TPが求められる。この基本パ
ルス管TPの演算には、ROM１８ｇ内にあらか
じめ格納されているNE、PM及びTPの関数テー
ブルが用いられる。次のステツプ301では、燃料
噴射パルス幅TAUがこの基本パルス幅TP、空燃
比フイードバツク補正係数FAF、リーン補正係
数KLEAN、及びその他の補正係数α、βを用い
て次式から求められる。
TAU＝TP・FAF・KLEAN・α＋β
FAFは空燃比の閉ループ制御を行うための係
数であり、第１１図の処理ルーチンで算出され
る。開ループ制御とする場合は、FAF＝1.0に固
定される。KLEANは目標空燃比を理論空燃比よ
りリーン側の値にするための補正係数であり、第
１０図の処理ルーチンで求められる。目標空燃比
を理論空燃比とする場合は、KLEAN＝1.0に設
定される。次のステツプ302では、求められた燃
料噴射パルス幅TAUがRAM１８ｆに格納され
る。
数であり、第１１図の処理ルーチンで算出され
る。開ループ制御とする場合は、FAF＝1.0に固
定される。KLEANは目標空燃比を理論空燃比よ
りリーン側の値にするための補正係数であり、第
１０図の処理ルーチンで求められる。目標空燃比
を理論空燃比とする場合は、KLEAN＝1.0に設
定される。次のステツプ302では、求められた燃
料噴射パルス幅TAUがRAM１８ｆに格納され
る。
各気筒の所定クランク角位置毎に実行される割
込み処理ルーチン中で、この燃料噴射パルス幅
TAUから噴射開始時刻及び噴射終了時刻が求め
られ、これらの時刻の間噴射信号がＩ／Ｏポート
１８ｂの該当気筒位置に出力される。その結果、
前述した如く燃料噴射が行われる。
込み処理ルーチン中で、この燃料噴射パルス幅
TAUから噴射開始時刻及び噴射終了時刻が求め
られ、これらの時刻の間噴射信号がＩ／Ｏポート
１８ｂの該当気筒位置に出力される。その結果、
前述した如く燃料噴射が行われる。
第１０図はリーン補正係数KLEANを算出する
処理ルーチンであり、メインルーチンの途中で第
９図の処理を実行する際にこの処理ルーチンが実
行される。
処理ルーチンであり、メインルーチンの途中で第
９図の処理を実行する際にこの処理ルーチンが実
行される。
ステツプ400では、第５図の処理ルーチンで求
めたフラグFX1がFX1＝１であるか否かを判別す
る。FX1＝０の場合はステツプ401に進み、通常
の方法でKLEANを求める。
めたフラグFX1がFX1＝１であるか否かを判別す
る。FX1＝０の場合はステツプ401に進み、通常
の方法でKLEANを求める。
このKLEANの求め方として例えば、NE及び
PMに応じてKLEANを得る方法がある。ROM
１８ｇにNEに応じたKLEANNE、PMに応じた
KLEANPMの第１３図、第１４図に示す如き関
係を有する関数テーブルの用意しておき、これら
の関数テーブルから求めたKLEANNE及び
KLEANPMからKLEANをKLEAN＝
KLEANNE・KLEANPMによつて求めるもので
ある。
PMに応じてKLEANを得る方法がある。ROM
１８ｇにNEに応じたKLEANNE、PMに応じた
KLEANPMの第１３図、第１４図に示す如き関
係を有する関数テーブルの用意しておき、これら
の関数テーブルから求めたKLEANNE及び
KLEANPMからKLEANをKLEAN＝
KLEANNE・KLEANPMによつて求めるもので
ある。
FX1＝１の場合はステツプ402に進み、
KLEANをKLEAN＝1.0と固定する。ステツプ
403ではこのようにして求めたKLEANをRAM１
８ｆに格納する。
KLEANをKLEAN＝1.0と固定する。ステツプ
403ではこのようにして求めたKLEANをRAM１
８ｆに格納する。
第１１図は空燃比フイールドバツク補正係数
FAFを算出する処理ルーチンであり所定時間毎
にメインルーチンの途中で実行されるものでさ
る。
FAFを算出する処理ルーチンであり所定時間毎
にメインルーチンの途中で実行されるものでさ
る。
ステツプ500では第５図の処理ルーチンで求め
たフラグFX1がFX1＝１でるか否かを判別する。
FX1＝０の場合はステツプ501に進み、リーンセ
ンサ４２の出力LNS及びリーン補正係数
KLEANに応じてFAFが求められる。このステ
ツプ501の処理については、その一例を第１２図
で説明する。
たフラグFX1がFX1＝１でるか否かを判別する。
FX1＝０の場合はステツプ501に進み、リーンセ
ンサ４２の出力LNS及びリーン補正係数
KLEANに応じてFAFが求められる。このステ
ツプ501の処理については、その一例を第１２図
で説明する。
FX1＝１の場合はステツプ502へ進み、FAFを
FAF＝1.0と固定する。ステツプ503ではこのよう
にして求めたFAFをRAM１８ｆに格納する。
FAF＝1.0と固定する。ステツプ503ではこのよう
にして求めたFAFをRAM１８ｆに格納する。
このようにフラグFX1が“１”にセツトされて
いる場合は、KLEAN＝1.0、FAX＝1.0となるた
め、空燃比は開ループ制御となり、しかも理論空
燃比近傍の値に制御される。
いる場合は、KLEAN＝1.0、FAX＝1.0となるた
め、空燃比は開ループ制御となり、しかも理論空
燃比近傍の値に制御される。
第１２図は第１１図のステツプ501の処理内容
の一例を参考のために示すものである。
の一例を参考のために示すものである。
ステツプ501aでは、第１０図の処理ルーチン
で求めたリーン補正係数KLEANに応じた比較基
準値IRが求められる。ROM１８ｇには第１５図
に示す如きKLEAN−IRの関数テーブルが用意
されており、ステツプ501aではこの関数テーブ
ルを用いてKLEANに対応したIRが求められる。
このIRは、リーンセンサ４２の出力LNSRの比
較基準値であり、これをリーン補正係数KLEAN
に応じて可変することにより、開ループ制御によ
る目標空燃比をKLEANに応じて可変制御でき
る。
で求めたリーン補正係数KLEANに応じた比較基
準値IRが求められる。ROM１８ｇには第１５図
に示す如きKLEAN−IRの関数テーブルが用意
されており、ステツプ501aではこの関数テーブ
ルを用いてKLEANに対応したIRが求められる。
このIRは、リーンセンサ４２の出力LNSRの比
較基準値であり、これをリーン補正係数KLEAN
に応じて可変することにより、開ループ制御によ
る目標空燃比をKLEANに応じて可変制御でき
る。
次のステツプ501bでは、リーンセンサ４２の
出力LNSRと比較基準値IRとを比較し、現在の
空燃比が比較基準値IRによつて定まる目標空燃
比よりリツチ側にあるかリーン側にあるかを判別
する。LNSR≦IRの場合、即ちリツチ側にある
場合はステツプ501c〜501gの処理を行う。ステ
ツプ501cではステツプ50iで用いるスキツプ用フ
ラグCAFLをCAFL＝０にリセツトする。次のス
テツプ501dでは、スキツプ用フラグCAFRが
“０”であるかどうか判別する。リーン側から初
めてリツチ側に移行した場合はCAFR＝０である
のでステツプ501eへ進み、FAFをSKP1だけ減少
させる。次いで、ステツプ501fにおいてフラグ
CAFRを“１”にセツトする。これにより、以後
ステツプ501dの処理が実行された場合はステツ
プ501gへ進み、FAFがK1だけ減じられる。ここ
で、SKP1及びK1は定数であり、SKP1はK1より
かなり大き値に選ばれる。SKP1は空燃比がその
目標値に関してリーンからリツチに移行したと判
断した場合にFAFを大きく減少させる処理、即
ちスキツプ処理を行わせるためのものである。ま
たK1はFAFXを徐々に減少させる積分処理用の
ものである。
出力LNSRと比較基準値IRとを比較し、現在の
空燃比が比較基準値IRによつて定まる目標空燃
比よりリツチ側にあるかリーン側にあるかを判別
する。LNSR≦IRの場合、即ちリツチ側にある
場合はステツプ501c〜501gの処理を行う。ステ
ツプ501cではステツプ50iで用いるスキツプ用フ
ラグCAFLをCAFL＝０にリセツトする。次のス
テツプ501dでは、スキツプ用フラグCAFRが
“０”であるかどうか判別する。リーン側から初
めてリツチ側に移行した場合はCAFR＝０である
のでステツプ501eへ進み、FAFをSKP1だけ減少
させる。次いで、ステツプ501fにおいてフラグ
CAFRを“１”にセツトする。これにより、以後
ステツプ501dの処理が実行された場合はステツ
プ501gへ進み、FAFがK1だけ減じられる。ここ
で、SKP1及びK1は定数であり、SKP1はK1より
かなり大き値に選ばれる。SKP1は空燃比がその
目標値に関してリーンからリツチに移行したと判
断した場合にFAFを大きく減少させる処理、即
ちスキツプ処理を行わせるためのものである。ま
たK1はFAFXを徐々に減少させる積分処理用の
ものである。
LNSR＞IRの場合、即ちリーン側の場合、ス
テツプ501h〜501lの処理が行われる。このステツ
プ501h〜501lの処理は、FAFをSKP2あるいはK2
だけ増大させる点を除いて前述したステツプ501c
〜501gの処理にほぼ等しいため説明を省略する。
テツプ501h〜501lの処理が行われる。このステツ
プ501h〜501lの処理は、FAFをSKP2あるいはK2
だけ増大させる点を除いて前述したステツプ501c
〜501gの処理にほぼ等しいため説明を省略する。
以上述べたように、FX1＝１となると、空燃比
は閉ループ制御から開ループ制御に移行し、かつ
理論空燃比に制御される。また、開ループ制御と
なることにより、点火時期が閉ループ制御時より
も遅れ即に制御される。
は閉ループ制御から開ループ制御に移行し、かつ
理論空燃比に制御される。また、開ループ制御と
なることにより、点火時期が閉ループ制御時より
も遅れ即に制御される。
発明の効果
以上詳細に説明したように本発明によれば、吸
気管内圧力が所定時間以上に設定圧力より大気圧
側の値にある場合は、スワール制御弁の作動を停
止すると共に空燃比を理論空燃比近傍の値に制御
しているため、スワール制御弁を備えたリーン空
燃比燃焼式の内燃機関において燃焼不安定による
運転特性の悪化を確実に防止することができる。
気管内圧力が所定時間以上に設定圧力より大気圧
側の値にある場合は、スワール制御弁の作動を停
止すると共に空燃比を理論空燃比近傍の値に制御
しているため、スワール制御弁を備えたリーン空
燃比燃焼式の内燃機関において燃焼不安定による
運転特性の悪化を確実に防止することができる。
第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一
実施例の概略図、第３図は実施例のスワール制御
弁部分の構成を表わす図、第４図はリーンセンサ
の特性図、第５図は制御プログラムの一部のフロ
ーチヤート、第６図は第５図のプログラムによる
使用の説明図、第７図は制御プログラムの一部の
フローチヤート、第８図はスワール制御弁の開度
特性図、第９図〜第１２図は制御プログラムの一
部のフローチヤート、第１３図はNE−KLEAN
の関数テーブルの特性図、第１４図はRM−
KLEANの関数テーブルの特性図、第１５図は
KLEAN−IRの関数テーブルの特性図である。 １０……吸気管、１２，３８……エアクリー
ナ、１４……スロツトル弁、１６……リーンスイ
ツチ、１８……ECU、１８ａ……Ａ／Ｄ変換器、
１８ｂ……Ｉ／Ｏポート、１８ｃ，１８ｈ……駆
動回路、１８ｄ……変換回路、１８ｅ……CPU、
１８ｆ……RAM、１８ｇ……ROM、２０……
サージタンク、２２……圧力センサ、２４……吸
気マニホールド、２６……燃焼室、２８……燃料
噴射弁、３０……SCV、３２……アクチユエー
タ、３４……チエツク弁、３６……VSV、４０
……排気マニホールド、４２……リーンセンサ、
４４……イグナイタ、４６……点火コイル、４８
……デイストリビユー、５０……点火プラグ、５
２，５４……クランク角センサ。
実施例の概略図、第３図は実施例のスワール制御
弁部分の構成を表わす図、第４図はリーンセンサ
の特性図、第５図は制御プログラムの一部のフロ
ーチヤート、第６図は第５図のプログラムによる
使用の説明図、第７図は制御プログラムの一部の
フローチヤート、第８図はスワール制御弁の開度
特性図、第９図〜第１２図は制御プログラムの一
部のフローチヤート、第１３図はNE−KLEAN
の関数テーブルの特性図、第１４図はRM−
KLEANの関数テーブルの特性図、第１５図は
KLEAN−IRの関数テーブルの特性図である。 １０……吸気管、１２，３８……エアクリー
ナ、１４……スロツトル弁、１６……リーンスイ
ツチ、１８……ECU、１８ａ……Ａ／Ｄ変換器、
１８ｂ……Ｉ／Ｏポート、１８ｃ，１８ｈ……駆
動回路、１８ｄ……変換回路、１８ｅ……CPU、
１８ｆ……RAM、１８ｇ……ROM、２０……
サージタンク、２２……圧力センサ、２４……吸
気マニホールド、２６……燃焼室、２８……燃料
噴射弁、３０……SCV、３２……アクチユエー
タ、３４……チエツク弁、３６……VSV、４０
……排気マニホールド、４２……リーンセンサ、
４４……イグナイタ、４６……点火コイル、４８
……デイストリビユー、５０……点火プラグ、５
２，５４……クランク角センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内熱機関の各気筒の吸気ポート部に設けられ
た作動時に各気筒内にスワールを生起せしめるス
ワール制御弁と、 内熱機関のスロツトル弁下流の吸気管内負圧を
接続管を介して導入した駆動圧により前記スワー
ル弁の作動を制御する駆動手段と、 スロツトル弁下流の吸気管と前記駆動手段とを
接続する接続管に配置され、前記駆動手段から吸
気管へ向かう空気の流れだけを許容するチエツク
弁と、 スロツトル弁下流の吸気管と前記駆動手段とを
接続する接続管のチエツク弁より前記スワール制
御弁側に設置され、励磁状態において吸気管と前
記駆動手段とを連通し、非励磁状態において大気
と前記駆動手段とを連通する負圧切換弁と、 内燃機関を理論空燃比より大である第１の空燃
比目標値に制御する空燃比制御手段と、から構成
されるスワール制御弁付内燃機関の制御装置にお
いて、 吸気管内の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段で検出された吸気管内の圧力
から前記駆動圧が前記スワール弁を全閉に維持す
ることができない圧力より大気側の圧力となる時
点を検知して前記負圧切換弁を非励磁とするとと
もに空燃比制御手段の空燃比目標値を第１の空燃
比目標値から第１の空燃比目標値より小である第
２の空燃比に変更する空燃比変更手段と、を備え
ることを特徴とするスワール制御弁付内燃機関の
制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089234A JPS60233326A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | スワ−ル制御弁付内燃機関の制御装置 |
| US06/729,461 US4598678A (en) | 1984-05-07 | 1985-05-01 | Intake system of an internal combustion engine |
| EP85105379A EP0162353B1 (en) | 1984-05-07 | 1985-05-02 | An intake system of an internal combustion engine |
| DE8585105379T DE3572205D1 (en) | 1984-05-07 | 1985-05-02 | An intake system of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089234A JPS60233326A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | スワ−ル制御弁付内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60233326A JPS60233326A (ja) | 1985-11-20 |
| JPH0531649B2 true JPH0531649B2 (ja) | 1993-05-13 |
Family
ID=13965053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59089234A Granted JPS60233326A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | スワ−ル制御弁付内燃機関の制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4598678A (ja) |
| EP (1) | EP0162353B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60233326A (ja) |
| DE (1) | DE3572205D1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4753200A (en) * | 1985-01-29 | 1988-06-28 | Nissan Motor Company, Limited | Engine combustion control system |
| US5056491A (en) * | 1989-04-11 | 1991-10-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling an air-fuel ratio in an internal combustion engine |
| JPH03222836A (ja) * | 1990-01-25 | 1991-10-01 | Mazda Motor Corp | エンジンの燃料制御装置 |
| JP2929845B2 (ja) * | 1991-11-13 | 1999-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の吸気制御装置 |
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