JPH0689698B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents
内燃機関制御装置Info
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- JPH0689698B2 JPH0689698B2 JP62012528A JP1252887A JPH0689698B2 JP H0689698 B2 JPH0689698 B2 JP H0689698B2 JP 62012528 A JP62012528 A JP 62012528A JP 1252887 A JP1252887 A JP 1252887A JP H0689698 B2 JPH0689698 B2 JP H0689698B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
-
- 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
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/28—Interface circuits
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの吸入空気流量を調整する絞り弁の
操作を電動機などのアクチュエータを介して行うように
した内燃機関の制御装置に係り、特に自動車用ガソリン
エンジンに好適な制御装置に関する。
操作を電動機などのアクチュエータを介して行うように
した内燃機関の制御装置に係り、特に自動車用ガソリン
エンジンに好適な制御装置に関する。
自動車用ガソリンエンジンなどの内燃機関においては、
厳しい排ガス規制をクリアし、かつ、省エネを考慮した
場合、その吸入空気流量を調整するための絞り弁（スロ
ットルバルブ）の操作に、或る程度、所定の制約が不可
欠となる。
厳しい排ガス規制をクリアし、かつ、省エネを考慮した
場合、その吸入空気流量を調整するための絞り弁（スロ
ットルバルブ）の操作に、或る程度、所定の制約が不可
欠となる。
そこで、このような条件を満足させるため、アクセルペ
ダルの動きを適当なセンサで検出し、この検出結果に基
き、所定のアクチュエータを介して絞り弁を操作するよ
うにした、いわゆるAWCS方式の内燃機関制御装置が提案
され、実用化が図られている。
ダルの動きを適当なセンサで検出し、この検出結果に基
き、所定のアクチュエータを介して絞り弁を操作するよ
うにした、いわゆるAWCS方式の内燃機関制御装置が提案
され、実用化が図られている。
ところで、このような制御装置では、その絞り弁の操作
部分に、電動機などのアクチュエータを含む回動操作機
構が必要になり、このため、絞り弁の操作部分が機構的
にかなり複雑化してしまうのが避られず、この結果、こ
の機構部分での固着の発生を予想しておく必要がある。
すなわち、この絞り弁の操作機構に固着が発生すると、
その開度の調整ができなくなってエンジンの回転数制御
が、そのままでは、不可能になり、このため、特に絞り
弁が大きな開度のままで固着されてしまうと自動車暴走
の虞れを生じ、従って、適切なフエイルセイフ機能の付
与が不可欠となるからである。
部分に、電動機などのアクチュエータを含む回動操作機
構が必要になり、このため、絞り弁の操作部分が機構的
にかなり複雑化してしまうのが避られず、この結果、こ
の機構部分での固着の発生を予想しておく必要がある。
すなわち、この絞り弁の操作機構に固着が発生すると、
その開度の調整ができなくなってエンジンの回転数制御
が、そのままでは、不可能になり、このため、特に絞り
弁が大きな開度のままで固着されてしまうと自動車暴走
の虞れを生じ、従って、適切なフエイルセイフ機能の付
与が不可欠となるからである。
そこで、従来は、例えば、特公昭58−25853号公報に開
示されているように、アクチュエータと絞り弁の間に機
械的な切離し手段、例えば、適当なクラッチを設け、固
着が発生したときには、このクラッチによりアクチュエ
ータから絞り弁を切り離し、スプリングの力などにより
絞り弁を全閉位置に戻すようにしていた。
示されているように、アクチュエータと絞り弁の間に機
械的な切離し手段、例えば、適当なクラッチを設け、固
着が発生したときには、このクラッチによりアクチュエ
ータから絞り弁を切り離し、スプリングの力などにより
絞り弁を全閉位置に戻すようにしていた。
上記従来技術は、固着が発生したときには、エンジンは
アイドル状態にされ、このため自動車が暴走してしまう
という事態に至るのは、とにかく防止でき、フエイルセ
イフという点では充分である。
アイドル状態にされ、このため自動車が暴走してしまう
という事態に至るのは、とにかく防止でき、フエイルセ
イフという点では充分である。
しかしながら、この従来技術では、固着の結果がエンジ
ンの強制的なアイドル運転への移行となってしまうた
め、とにかく安全性の点では問題はないものの、以後は
自動車の走行継続は極めて困難で、実用上はほとんど不
可能になり、サービス性の点で大きな問題があった。
ンの強制的なアイドル運転への移行となってしまうた
め、とにかく安全性の点では問題はないものの、以後は
自動車の走行継続は極めて困難で、実用上はほとんど不
可能になり、サービス性の点で大きな問題があった。
本発明の目的は、絞り弁の操作機構における固着の発生
に対しても充分なフエイルセイフが保たれる上、或る程
度の制限は与えられるものの、充分なエンジンの制御が
可能で、そのまま自動車の運転継続が得られるようにし
た内燃機関制御装置を提供することにある。
に対しても充分なフエイルセイフが保たれる上、或る程
度の制限は与えられるものの、充分なエンジンの制御が
可能で、そのまま自動車の運転継続が得られるようにし
た内燃機関制御装置を提供することにある。
上記目的は、絞り弁の固着発生を検出し、この固着状態
での絞り弁開度に応じてエンジンのバイパス空気流量と
燃料供給量の少くとも一方を制御することにより達成さ
れる。
での絞り弁開度に応じてエンジンのバイパス空気流量と
燃料供給量の少くとも一方を制御することにより達成さ
れる。
絞り弁が所定値を超えた、大きな開度で固着したときに
は、そのままでエンジンの回転数が上昇してゆこうとす
る。そこで、このときには燃料供給量を制御してやれ
ば、ひき続き運転が可能になる。
は、そのままでエンジンの回転数が上昇してゆこうとす
る。そこで、このときには燃料供給量を制御してやれ
ば、ひき続き運転が可能になる。
また、絞り弁が所定値以下の開度で固着したときには、
そのままでは吸入空気流量が不足してトルク発生が困難
になる。そこで、このときにはバイパス空気流量を制御
してやれば、ひき続いての運転継続が可能になる。
そのままでは吸入空気流量が不足してトルク発生が困難
になる。そこで、このときにはバイパス空気流量を制御
してやれば、ひき続いての運転継続が可能になる。
以下、本発明による内燃機関制御装置について、図示の
実施例により詳細に説明する。
実施例により詳細に説明する。
第２図は、本発明の一実施例で、図において、１は吸入
空気流量計、２は燃料噴射弁、３は絞り弁、４は絞り弁
操作用のアクチュエータ、５は絞り弁開度センサ、６は
電子制御回路、７は回転数センサ、８はバイパス空気制
御弁、９はアクセルセンサ、10はエンジン、11はアクセ
ルペダルである。
空気流量計、２は燃料噴射弁、３は絞り弁、４は絞り弁
操作用のアクチュエータ、５は絞り弁開度センサ、６は
電子制御回路、７は回転数センサ、８はバイパス空気制
御弁、９はアクセルセンサ、10はエンジン、11はアクセ
ルペダルである。
電子制御回路６、例えば、マイクロコンピュータ（以
下、マイコンという）などの演算制御装置を含み、そこ
に格納してある所定のプログラムによりエンジン10の制
御を行なうように構成されており、エンジン10が始動さ
れて運転状態に入ると、そのの吸入空気流量AFと、回転
数Ｎ、絞り弁３の開度θなどを、それぞれ吸入空気流量
計１、回転数センサ７、それに絞り弁開度センサ５から
取り込み、これらの各データの演算により所定の制御信
号を作り、それを燃料噴射弁２とバイパス空気制御弁８
に供給してエンジン１の制御を行なう。なお、このと
き、燃料噴射弁２の制御により、エンジンの空燃比を制
御し、バイパス空気制御弁８の制御によりアイドル回転
数の制御を行なう。
下、マイコンという）などの演算制御装置を含み、そこ
に格納してある所定のプログラムによりエンジン10の制
御を行なうように構成されており、エンジン10が始動さ
れて運転状態に入ると、そのの吸入空気流量AFと、回転
数Ｎ、絞り弁３の開度θなどを、それぞれ吸入空気流量
計１、回転数センサ７、それに絞り弁開度センサ５から
取り込み、これらの各データの演算により所定の制御信
号を作り、それを燃料噴射弁２とバイパス空気制御弁８
に供給してエンジン１の制御を行なう。なお、このと
き、燃料噴射弁２の制御により、エンジンの空燃比を制
御し、バイパス空気制御弁８の制御によりアイドル回転
数の制御を行なう。
一方、これと並行して、この電子制御回路６は、アクセ
ルセンサ９からアクセルペダル11の踏込量を表わすデー
タＰを取り込み、これにより、所定のアクセル開度を演
算し、それに対応した制御信号を、例えば電動機などか
らなる絞り弁アクチュエータ４に供給し、これにより、
上記した、いわゆるAWCS方式による制御を遂行し、アク
セルペダル11の踏込量操作に対応して、それを充分に反
映させながら、しかも排ガス規制や省エネも充分に達成
されるような制御が得られるようにしている。
ルセンサ９からアクセルペダル11の踏込量を表わすデー
タＰを取り込み、これにより、所定のアクセル開度を演
算し、それに対応した制御信号を、例えば電動機などか
らなる絞り弁アクチュエータ４に供給し、これにより、
上記した、いわゆるAWCS方式による制御を遂行し、アク
セルペダル11の踏込量操作に対応して、それを充分に反
映させながら、しかも排ガス規制や省エネも充分に達成
されるような制御が得られるようにしている。
ところで、このとき、何らかの理由により絞り弁アクチ
ュエータ４に、上記したような固着が発生したとする。
ュエータ４に、上記したような固着が発生したとする。
そうすると、このときから絞り弁３によるエンジン１の
制御、特にその回転数の制御は不可能になり、上記した
ように、場合によっては暴走の虞を生じる。
制御、特にその回転数の制御は不可能になり、上記した
ように、場合によっては暴走の虞を生じる。
そこで、この実施例では、このような絞り弁３の固着発
生に備えて、電子制御回路６のマイコンに所定のプログ
ラムが格納してあり、このプログラムにより第１図に示
す処理が実行されるようになっている。
生に備えて、電子制御回路６のマイコンに所定のプログ
ラムが格納してあり、このプログラムにより第１図に示
す処理が実行されるようになっている。
この第１図に示す処理は、これも電子制御回路６のマイ
コンに格納してある、図示してない、メイン処理ルーチ
ンによる、固着発生検出処理により、固着発生と判断さ
れたときだけ一定時間毎に起動されるもので、以下、こ
の第１図に従って説明する。なお、上記した固着の発生
は、例えば、絞り弁アクチュエータ４に対する制御信号
と、絞り弁開度センサ５からのデータθとのつき合わせ
を行ない、これらの差が所定値に達したことにより検出
するようにすればよい。
コンに格納してある、図示してない、メイン処理ルーチ
ンによる、固着発生検出処理により、固着発生と判断さ
れたときだけ一定時間毎に起動されるもので、以下、こ
の第１図に従って説明する。なお、上記した固着の発生
は、例えば、絞り弁アクチュエータ４に対する制御信号
と、絞り弁開度センサ５からのデータθとのつき合わせ
を行ない、これらの差が所定値に達したことにより検出
するようにすればよい。
第１図に戻り、絞り弁の固着発生により、この処理の実
行がスタートしたら、まず、ステップ（以下、ステッ
プは省略する）の処理として、この絞り弁固着が発生し
たときでの、絞り弁３の開度、即ち固着開度θｓの取り
込みを行ない、ついで、の処理として、この開度θｓ
の所定値θ１と比較し、開度θｓが所定値θ１以上ある
か否かを判断する。そして、この処理の結果に応じて
以後の処理のうち、処理を実行するか、或いは処理
、を実行するかを決める。
行がスタートしたら、まず、ステップ（以下、ステッ
プは省略する）の処理として、この絞り弁固着が発生し
たときでの、絞り弁３の開度、即ち固着開度θｓの取り
込みを行ない、ついで、の処理として、この開度θｓ
の所定値θ１と比較し、開度θｓが所定値θ１以上ある
か否かを判断する。そして、この処理の結果に応じて
以後の処理のうち、処理を実行するか、或いは処理
、を実行するかを決める。
まず、処理での結果がNOとなり、処理に進んだとき
には、そのときのアクセルセンサ９のデータＰに応じて
バイパス空気制御弁８に所定の制御信号を出力し、これ
により、この制御弁８の開度を所定値に制御する。
には、そのときのアクセルセンサ９のデータＰに応じて
バイパス空気制御弁８に所定の制御信号を出力し、これ
により、この制御弁８の開度を所定値に制御する。
他方、処理での結果がYESとなったときには、まず、
処理で、そのときのアクセルセンサ９のデータＰに応
じて所定の演算を行ない、フユーエルカット回転数Nc
と、フユーエルリカバリ回転数Nrの設定を行なったあ
と、続いて処理に進み、ここで、このときのエンジン
の実回転数Neと、上記Nc及びNrとの比較を行ない、その
結果に応じて燃料噴射弁２に対する燃料供給のカット制
御とリカバリ制御のいずれを実行する。即ち、 a. Ne≧Nc→燃料供給カット b. Ne≦Nr→燃料供給リカバリ なお、ここで、これらの設定値NcとNrについては、予
め、Nc＜Nrとなるように、かつ、Nc−Nr＝Ｃ（Ｃは正の
所定値）となるように定められているものであり、か
つ、このＣの値としては、例えば、数100rpmに定めれば
よい。
処理で、そのときのアクセルセンサ９のデータＰに応
じて所定の演算を行ない、フユーエルカット回転数Nc
と、フユーエルリカバリ回転数Nrの設定を行なったあ
と、続いて処理に進み、ここで、このときのエンジン
の実回転数Neと、上記Nc及びNrとの比較を行ない、その
結果に応じて燃料噴射弁２に対する燃料供給のカット制
御とリカバリ制御のいずれを実行する。即ち、 a. Ne≧Nc→燃料供給カット b. Ne≦Nr→燃料供給リカバリ なお、ここで、これらの設定値NcとNrについては、予
め、Nc＜Nrとなるように、かつ、Nc−Nr＝Ｃ（Ｃは正の
所定値）となるように定められているものであり、か
つ、このＣの値としては、例えば、数100rpmに定めれば
よい。
そこで、いま、上記した所定値θ１として、エンジンが
無負荷のときに、その回転数が1000rpm程度になるよう
な絞り弁開度を設定したとする。
無負荷のときに、その回転数が1000rpm程度になるよう
な絞り弁開度を設定したとする。
そうすると、上記した固着が発生したときの絞り弁３の
開度θｓが、その所定値θ１以下であったとき、つま
り、処理に進んだときには、エンジン10は、無負荷で
も1000rpmの回転数を保つのがやっとで、このため、暴
走の虞れはないももの、自動車を走行させるのは、上記
したように、ほとんど不可能となる。
開度θｓが、その所定値θ１以下であったとき、つま
り、処理に進んだときには、エンジン10は、無負荷で
も1000rpmの回転数を保つのがやっとで、このため、暴
走の虞れはないももの、自動車を走行させるのは、上記
したように、ほとんど不可能となる。
しかして、この実施例では、このときには、バイパス空
気制御弁８がアクセルペダル11の踏込量に応じて制御さ
れ、これにより、かなりの量の吸入空気流量が与えられ
るようになるので、エンジン10は部分負荷程度での運転
は充分に可能になり、しかも、一応、アクセルペダル11
の操作により、それに応じた所定の速度でエンジン制御
が可能になるので、安全、確実に自動車を走行させるこ
とができ、固着の修理など適当な処置を行なうことがで
きる。
気制御弁８がアクセルペダル11の踏込量に応じて制御さ
れ、これにより、かなりの量の吸入空気流量が与えられ
るようになるので、エンジン10は部分負荷程度での運転
は充分に可能になり、しかも、一応、アクセルペダル11
の操作により、それに応じた所定の速度でエンジン制御
が可能になるので、安全、確実に自動車を走行させるこ
とができ、固着の修理など適当な処置を行なうことがで
きる。
一方、固着が発生したときの絞り弁開度θｓが上記の所
定値θ１よりも大きかったとする。そうすると、今度
は、自動車の走行負荷の状態により暴走の虞れを生じ
る。
定値θ１よりも大きかったとする。そうすると、今度
は、自動車の走行負荷の状態により暴走の虞れを生じ
る。
しかしながら、この実施例では、このときには、処理
、が実行され、この結果、まず、エンジンの実回転
数Neが、上記のフユーエルカット回転数Nc以上になって
いたとすると、ここで、直ちに燃料噴射弁２に対するフ
エーエルカット（燃料供給の遮断）が行われ、エンジン
回転数を低下させる方向の制御が働き、他方、エンジン
実回転数Neが、上記リカバリ回転数Nr以下になっていた
とすると、今度は、ここで、直ちに燃料噴射弁２に対す
るフユーエルリカバリ（燃料供給の再開）が行われる。
、が実行され、この結果、まず、エンジンの実回転
数Neが、上記のフユーエルカット回転数Nc以上になって
いたとすると、ここで、直ちに燃料噴射弁２に対するフ
エーエルカット（燃料供給の遮断）が行われ、エンジン
回転数を低下させる方向の制御が働き、他方、エンジン
実回転数Neが、上記リカバリ回転数Nr以下になっていた
とすると、今度は、ここで、直ちに燃料噴射弁２に対す
るフユーエルリカバリ（燃料供給の再開）が行われる。
しかして、これらのフユーエルカット回転数Nc及びフユ
ーエルリカバリ回転数Nrは、それぞれアクセルペダル11
の踏込量Ｐによって、上記した関係、即ち、Nc＜Nrで、
Nc−Nr＝Ｃ（正の所定値）の関係を保って変化させられ
るようになっており、従って、この実施例によれば、こ
のように、絞り弁３の開度が比較的大きい、所定値θ１
以上で固着したときには、フユーエルカットとフユーエ
ルリカバリの交互繰り返しによりエンジン10の回転数の
制御が行われ、この回転数Neをフユーエルカット回転数
Ncとフユーエルリカバリ回転数Nrの間に収れんさせる制
御が得られ、暴走の虞れを確実になくすことができると
共に、このときでも、アクセルペダル11の操作により所
定の範囲でエンジン10の回転数を自由に制御することが
できるから、やはり安全、確実に自動車を走行させ、必
要な処置を施すことができることになる。
ーエルリカバリ回転数Nrは、それぞれアクセルペダル11
の踏込量Ｐによって、上記した関係、即ち、Nc＜Nrで、
Nc−Nr＝Ｃ（正の所定値）の関係を保って変化させられ
るようになっており、従って、この実施例によれば、こ
のように、絞り弁３の開度が比較的大きい、所定値θ１
以上で固着したときには、フユーエルカットとフユーエ
ルリカバリの交互繰り返しによりエンジン10の回転数の
制御が行われ、この回転数Neをフユーエルカット回転数
Ncとフユーエルリカバリ回転数Nrの間に収れんさせる制
御が得られ、暴走の虞れを確実になくすことができると
共に、このときでも、アクセルペダル11の操作により所
定の範囲でエンジン10の回転数を自由に制御することが
できるから、やはり安全、確実に自動車を走行させ、必
要な処置を施すことができることになる。
従って、この実施例によれば、絞り弁３に固着が発生し
ても、エンジン10の過回転による自動車の暴走の虞れを
充分に抑えることができ、確実なフエイルセイフが可能
な上、このような固着の発生に際しても、かなりの程
度、自由にエンジンの回転数制御ができるため、ひき続
いて、安全、確実な自動車の走行が可能になり、充分な
バックアップ機能を持たせることができる。
ても、エンジン10の過回転による自動車の暴走の虞れを
充分に抑えることができ、確実なフエイルセイフが可能
な上、このような固着の発生に際しても、かなりの程
度、自由にエンジンの回転数制御ができるため、ひき続
いて、安全、確実な自動車の走行が可能になり、充分な
バックアップ機能を持たせることができる。
本発明によれば、絞り弁に固着が発生したときでも、そ
のときの絞り弁の開度に応じて、バイパス空気流量と燃
料供給量の少くとも一方の制御が、そのあとでのアクセ
ルペダルの踏込量によって遂行されてゆくため、暴走発
生に対してのフエイルセイフ機能とその後での自動車走
行についてのバックアップ機能とを充分に与えることが
でき、自動車の安全確保に大きく役立つ内燃機関制御装
置を容易に提供することができる。
のときの絞り弁の開度に応じて、バイパス空気流量と燃
料供給量の少くとも一方の制御が、そのあとでのアクセ
ルペダルの踏込量によって遂行されてゆくため、暴走発
生に対してのフエイルセイフ機能とその後での自動車走
行についてのバックアップ機能とを充分に与えることが
でき、自動車の安全確保に大きく役立つ内燃機関制御装
置を容易に提供することができる。
第１図は本発明による内燃機関制御装置の一実施例にお
ける動作を説明るためのフローチャート、第２図は同じ
く一実施例を示すブロック図である。 １……空気流量計、２……燃料噴射弁、３……絞り弁、
４……絞り弁アクチュエータ、５……絞り弁開度セン
サ、６……電子制御回路、７……回転数センサ、８……
バイパス空気制御弁、９……アクセルセンサ、10……エ
ンジン、11……アクセルセンサ。
ける動作を説明るためのフローチャート、第２図は同じ
く一実施例を示すブロック図である。 １……空気流量計、２……燃料噴射弁、３……絞り弁、
４……絞り弁アクチュエータ、５……絞り弁開度セン
サ、６……電子制御回路、７……回転数センサ、８……
バイパス空気制御弁、９……アクセルセンサ、10……エ
ンジン、11……アクセルセンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｔ 7536−3Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】アクセルペダルの操作量を検出し、この検
出結果に応じてアクチュエータを制御し、エンジンの絞
り弁を操作する方式の内燃機関制御装置において、上記
絞り弁に固着が発生したことを識別する固着検出手段
と、固着発生時での上記絞り弁の開度を検出する固着開
度検出手段とを設け、上記両検出手段による検出結果に
応じてエンジンのバイパス空気流量と燃料供給量の少く
とも一方を制御するように構成したことを特徴とする内
燃機関制御装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、上記バイ
パス空気流量の制御は、上記検出結果として与えられる
固着開度が予め定められている所定値以下のときに行わ
れ、上記燃料供給量の制御は上記固着開度が上記所定値
を超えていたときに行われるように構成されていること
を特徴とする内燃機関制御装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、上記固着
開度検出手段が、上記絞り弁に固着が検出されたときで
のエンジンの回転速度と吸入空気流量に基いて絞り弁開
度を算出する手段で構成されていることを特徴とする内
燃機関制御装置。
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