JPS6143245A - アイドル回転速度制御装置 - Google Patents

アイドル回転速度制御装置

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JPS6143245A
JPS6143245A JP59164815A JP16481584A JPS6143245A JP S6143245 A JPS6143245 A JP S6143245A JP 59164815 A JP59164815 A JP 59164815A JP 16481584 A JP16481584 A JP 16481584A JP S6143245 A JPS6143245 A JP S6143245A
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air
fuel ratio
engine
control device
atmospheric pressure
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Hiroshi Kanai
弘 金井
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Toyota Motor Corp
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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 本発明は内燃機関のアイドル回転速度を制御する装置に
係り、特にアイドル回転速度の高地補償を行うようにし
た制御装置に関する。
従来の技術 スロットル弁がアイドル位置にある際の機関の回転速度
を制御する方法として、スロットル弁のアイドル位置を
制御してアイドル時吸入空気流量を制御する方法、及び
スロットル弁をバイパスする吸入通路に空気制御弁を設
け、この制御弁を調節することによってバイパス吸気通
路を通過する空気流量を制御する方法が知られている。
この場合、アイドル運転時の制御目標回転速度と機関の
実際の回転速度との差に応じてスロットル弁位置もしく
は前述の空気制御弁を調節することにより吸入空気流量
が制御され、これによって回転速度が制御目標回転速度
に等しくなるように閉ループ制御が行われる。
ところで、機関が高地において運転された場合、吸入空
気密度が減少した分だけ実際に吸入される吸入空気１１
１が減りアイドル回転速度の低下が引き起され最悪の場
合機関ストールの生じる恐れがある。このような不都合
を防止覆るため、従来は機関の周囲の大気圧を検出する
大気圧センサを設け、この大気圧センサの出力に応じて
アイドル吸入空気流量を補正することを行っていた（特
開昭５７−１３１８４１号公報）。
発明が解決しようとする問題点 しかしなから上述の如ぎ従来技術によると、新たに大気
圧センサを設ける必要があり、またその大気圧レンサの
出力を前処理する回路が必要となる。その結果、コスト
アップ、制御回路の端子数増加を招くという不都合があ
る。
問題点を解決するための手段 上述の問題点を解決する本発明の構成を第１図を用いて
説明すると、本発明は、機関ａの空燃比状態を検出する
手段Ｉ）と検出した空燃比状態に応じて燃料噴射量の空
燃比閉ループ補正量を求める手段Ｃど、該空燃比閉ルー
プ補正量から空燃比学習補正量を学習する手段ｄと、該
空燃比学習補正量を設定値と比較することにより機関ａ
が高地で運転されているか否かを判別する手段ｅと、高
地で運転されていると判別した場合はアイドル吸入空気
流量を増大せしめる手段ｆとを備えたことを特徴として
いる。
作用 空燃比学習補正量を求め、この学習補正量を設定値と比
較することにより機関が高地で運転されているか否かの
判別を行っＣいる。高地で機関が運転されるとエアフロ
ーセンサで検出される見かけ上の吸入空気流量より実際
の吸入空気流毎（重量）が小さくなる。このため空燃比
はリッチ方向に制御され、これを閉ループ制御系がリー
ン方向に戻イうとする。そのため、空燃比学習補正量が
小さくなる方向に学習され、従ってこの学習補正量を設
定値と比較することにより高地であるか否かの判別が行
えるのである。
実施例 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第２図には本発明の一実施例と」ノ（電子制御燃料噴射
式の内燃機関の一例が概略的に表わされている。同図に
おいて、１０は機関本体、１２は吸気通路、１４は吸気
通路１２内に設けられたスロットル弁をそれぞれ示して
いる。スロットル弁１４は運転室内のアクセルペダル１
６に連続している。
エアクリーナ１８を介して吸入された空気はエアフロー
センサ２０．スロットル弁１４、ザージタンク２２、吸
気ポート２４、吸気弁２６を含む吸気通路１２を介して
燃焼室２８に送り込まれる。
吸気通路１２には、スロットル弁１４をバイパス　、す
るようにその上流と下流とを連通ずるバイパス吸気通路
３０が設けられている。このバイパス吸気通路には電磁
弁３２が設けられており、制御回路３４から送り込まれ
る信号に応じてオン、オフ作動してバイパス吸入流量の
制御を行う。
燃焼後の排気ガスは、燃焼ｖ２８より排気弁３６、排気
マニホールド３８、排気管４０を介して外部に排出され
る。排気マニホールド３８には排気ガス中の特定成分濃
度、例えば酸素濃度、酸化炭素淵反を検出する濃度セン
サ（本実施例では酸素濃度を検出する。２センサ）４２
が設けられている。この０２ｔンサ４２から出力される
電圧信号は制御回路３４に送り込まれる。
ディス１−リヒュータ４４には、クランク軸が所定角度
、例えば３０°ＧＡ回動する旬にパルスを発生するクラ
ンク角センザ４６が設【プられており、このパルスは制
御回路３４に送り込まれてる。
エアフローセンサ２０から出力される吸入空気流量を表
わす電圧信号も制御回路３４に送り込まれる。
燃料噴射弁４８は各気筒に対応して吸気ボート２４の近
傍にそれぞれ設けられ、制御回路３４から与えられる駆
動信号に応じて開閉し、燃料タンク５０からポンプ５２
によって加圧供給される燃料の間欠に噴射を行う。
周知のように、この種の電子制御燃料噴射式内燃機関に
おいては、エアクリーナ１８を介して機関に供給される
吸入空気流量がエアフローセンサ２０によって検出され
、この吸入空気流量に見合う量の燃料が燃料噴射弁４８
から噴射され、混合気が燃焼室２８に供給される。従っ
てスロットル弁１４がアイドル位置にある際に、電磁弁
３２によってバイパス吸気流量を制御すれば、その詩の
機関の回転速度は、その吸入空気流量に応じて制御され
ることになる。
第３図は第２図に示した制御回路３４を詳細に表わすブ
ロック図である。
エアフローセンサ２０及び０２センサ４２からの電圧信
号はアナログマルチブレクザ機能を有するアナログ／デ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換器６０に送り込まれ中央処理装置
（ＣＰＵ）６２側から与えられる選択信号に応じて選択
的に２進信号に変換される。
クランク角センサ４６からのクランク角３０６毎のパル
スは入出力（Ｉｌｏ＞ポート６４を介してＣＰＵ６２に
印加され、３０°毎の割込み信号となると共に燃料噴射
等に関する基準クランク角位置信号の形成に用いられる
。
ＣＰＵ６．２よりＩ１０ボート６４の所定ビット位置に
噴射パルス幅ＴＡＵに相当する持続時間を有する１ビツ
トの噴射パルス信号が出力されると、駆動回路６８はこ
れを駆動信号に変換する。この駆動信号は燃料＃Ａ射弁
４８に送り込まれてこれを付勢し、その結果、パルス幅
ＴＡＵに応じた量の燃料が噴射せしめられる。
電磁弁′３２を開成すべき指示信号がＣＰＵ６２よりＩ
１０ポート６４の所定位置に出力されると、駆動回路６
６によってこれが駆動信号に変換されて電磁弁３２に印
加される。その結果この電磁弁３２が開いてバイパス吸
気通路３０を介して空気が流れ、アイドル回転速度が上
昇せしめられる。
Ａ／Ｄ変換器６０、Ｉ１０ポート６４、ＣＰｔＪ６２は
マイクロコンピュータの他の主構成要素であるランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ＞７０及びリードオンリメモリ
（ＲＯＭ）７２にバス７４を介して接続されている。
ＲＯＭ７２内には、後述する種々の制御プログラム及び
それらの演算処理に用いられるデータ、゛テーブル等が
あらかじめ記憶されている。
ＣＰＵ６２は所定時間毎にＡ／Ｄ変換開始指示をＡ／Ｄ
変換器６０に対して行い、これによってエア７０−セン
サ２０及び０２センサ４２の出力が順次Ａ／Ｄ変換され
てＲＡＭ７００所定位置に格納される。
クランク角センサ４６からのクランク角３０゜毎のパル
スにより割込みが生じその都度フリーランカウンタの値
が読まれて前回の値と今回の値どの差が算出される。こ
の差はクランク軸が３０’回転するに要する時間に相当
し、その逆数がｌｊｌ関の回転速度に対応したものとな
る。このようにして得られる回転速度はＲＡＭ７０の所
定位置に格納される。
次に第４図及び第５図のフローチャートを用いて本実施
例のアイドル回転速度制御及び燃料噴射制御について説
明を行う。
第４図は燃料噴射パルス幅ＴＡＵを算出する制御プログ
ラム例を示しており、ＣＰＵ６２はメインルーチンの途
中あるいは所定時間毎の割り込みルーチン中でこの処理
を実行する。
まずステップ１００ではｏ２センサ４２からの出力がリ
ーン信号からリッチ信号にあるいはその逆に反転した直
後であるかどうかを判別する。
０２センサ４２の出力は第４図の処理ルーチン中あるい
はＡ／Ｄ変換完了時に実行される処理ルーチン中で基準
値と比較され基準値より大きい場合はリッチ信号、小ざ
い場合はリーン信号としてそれぞれ２進値が与えられる
。
反転直後の場合はステップ１０１へ進み、その反転がリ
ッチからリーンへの反転であったかどうかを判別する。
リッチからリーンへの反転であった場合は、ステップ１
０２へ進んで空燃比閉ループ補正ＩＦＡＦをＲ８だけ増
大させる。リーンからリッチへの反転であった場合はス
テップ１０３へ進んでＦＡＦをＲ８だけ減少さゼる。ス
テップ１０２及び１０３の処理は、スキップ処理と称す
るもので、０２センザ出力が反転した際にＦＡＦを今ま
でと逆方向に大幅に増減させ制御性の向上を図ろうとす
るものである。
ステップ１００において反転直後でないと判別した場合
は、ステップ１０４へ進み、０２センリ。
出力がリッチであるかリーンであるかを判別する。
リーンの場合は、ステップ１０５へ進んでＦＡＦをＫＬ
（Ｋｚ＜＜Ｒ８）だけ増大させ、リッチの場合はステッ
プ１０６でＦＡＦをＫｉだり減少さＶる。従ってリーン
の場合はＦＡＦがＫｊずつ徐々に増大、リッチの場合は
Ｋｊずつ徐々に減少する。このようにステップ１０５及
び１０６は０２センナ出力に応じてＦＡＦを積分するも
のである。
リーンの場合は増大方向に、リッチの場合は減少方向に
それぞれ積分される。
次のステップ１０７では、基本噴射パルス幅ＴＰが吸入
空気流量及び回転速度から周知の方法で求められ、次の
ステップ１０８では燃料噴射量の種々の補正増量例、え
ば暖機増量、加速増量等を加減算して補正ｍＦＥＦＩが
求められる。次いでステップ１０９において最終的な噴
射パルス幅ＴＡＵが塁本噴則パルス幅ＴＰ、空燃比閉ル
ープ補正吊ＦＡＦ、補正！ＦＥＦＩ、及び第５図の処理
ルーチンで求められる空燃比学習補正ＩＦＧＨＡＣから
次式により求められる。
ＴＡＵ＝ＴＰ−ＦＡＦ−ＦＥ、ＦＩ−ＦＧＨＡにのよう
にして算出した噴射パルス幅ＴＡＵからこのＴＡＵに相
当する持続時間を有する噴射パルス信号を作成する方法
は種々のものが知られている。例えば、噴射開始タイミ
ング信号が生じた際に噴射パルス信号を′１″に反転さ
せると共にその時の前述の７リーランカウンタの値を知
り、ＴＡＵ経過後のこのカウンタ値をコンベアレジスタ
にヒツトしでおく。フリーランカウンタの値がコンベア
レジスタの］？ット値の等しくなった時点で割込みを発
生させ、噴射パルス信号を１１０　ＩＴに反転させ、こ
れによってＴＡＵに相当する持続時間の噴射パルス（ｉ
ｌ’？号が形成される。
第５図はアイドル回転速度を制御するプログラムを示し
ている。
ステップ２００においてＣＰＩＪ６２は、空燃比閉ルー
プ補正１ｉＦＡＦの特定期間内の平均値ＦＡ「ＡＷＥを
算出する０１次いでスーテップ２０１においでこの平均
値ＦＡＦＡｖつが下限値ＴＬより小さいかどうかを判別
する。ＦＡＦＡｖＥ＜ＴＩ−の場合はベース空燃比（開
ループ制御により空燃比補正する前の空燃比〉がリッチ
になり過ぎているからステップ２０２に進み、空燃比学
習補正ｆｊｋ　Ｆ　Ｇ　Ｉ−Ｉ　ＡＣを減少させ、同時
にＦＡＦを増大させる。ＦＡＦを増大させるのは、閉ル
ープによる積分制御より空燃比の制御速度を高めるため
である。
平均値ＦＡＦＡＶＥが下限値ＴＬ以上の場合はステップ
２０３へ進みＦＡＦＡｖｇが上限値ＴＨより大きいかど
うか判別する。ＦＡＦＡＶ８〉■、４の場合はベース空
燃比がリーンになり過ぎているからステップ２０４に進
んでＦ　Ｇ　ｌ−Ｉ　Ａ　Ｃを増大させ、同時にＦＡＦ
を減少させる。
ステップ２０３においてＦＡＦＡＶつが上限値ＴＨ以下
の場合は、ＴＨ≦Ｆ　Ａ　ＦＡｖ、、≦ＴＨであり、ベ
ース空燃比が許容範囲内に収まっているからＦＧＨＡＣ
の学習はせず直接ステップ２０５へ進む。
ステップ２０５では学習補正量Ｆ　Ｇ　ＨＡ　Ｃをあら
かじめ定めた設定値Ｃｏと比較し、ＦＧＨＡＣ〈Ｃｏで
あれば機関が高地であるいは大気圧の低い所で運転され
ていると判断しステップ２０６へ進んで電磁弁３２を開
成すべき指示信号を発生する。ＦＧＨＡＣ≧ＣＯの場合
は、ステップ２０７へ進み、電磁弁３２を閉成する指示
を出す。
前にも述べたように、電磁弁３２が開くと、バイパス吸
気通路３０を流れる空気により吸入空気流量が増大し、
これによって高地におけるアイドル回転速度の低下が防
止できる。もちろん機関ストールをも確実に防止するこ
とができる。
以上述べた実施例では高地であるかどうか判断するのに
学習補正量ＦＧＨＡｃを１つの設定値Ｃと比較している
がＦ　ＣＨＡ　Ｃが減少する場合と増大する場合とでそ
れぞれ異る値の設゛定値を用いることよりヒステリシス
特性をもった比較判別を行うようにしても良い。
また、高地であると判別した場合に単に電磁弁をオシに
するのではなく、バイパス吸気通路の通過空気流量を増
加する他の処理、例えば空気制御弁の開口面積を増大す
る等の処理を行っても良い。
さらに、バイパス吸気通路の弁操作を行わずスロットル
弁の閉位置を操作してわずかに開弁させ、これによって
アイドル吸入空気量を増大さＵても良い。
発明の効果 本発明にＪ、れば空燃比学習補正量を設定値と比較する
ことにより機関が高地で運転されているか否かを判別す
るようにしているため、大気圧レンサを別個に設りる必
要がなく、その分コスト低減が図れ、また大気圧センサ
の出力を前処理する回路をも不要であるためその意味で
もコスト低減が図れる。しかも制御回路の端子数の増加
もない。
【図面の簡単な説明】
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図は第２図の制御回路のブロック図、第４
図及び第５図は制御プログラムの一部のフローチャート
である。 １２・・；吸気通路、１４・・・スロットル弁、２０・
・・エアフローセンサ、３０・・・バイパス吸気通路、
３２・・・電磁弁、３４・・・制御回路、４２・・・０
２レンザ、４６・・・クランク角センサ、４８・・・燃
料噴射弁、６０・・・Ａ／Ｄ変換器、６２・・・ＣＰＵ
、６４・・・Ｉ１０ポート、６６．６８・・・駆動回路
、７０・・・ＲＡＭ、７２・・・ＲＯＭ。 第１１！Ｉ ■ １［ 第３図 １ｔ １−　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　Ｊ第４回

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、機関の空燃比状態を検出する手段と検出した空燃比
    状態に応じて燃料噴射量の空燃比閉ループ補正量を求め
    る手段と、該空燃比閉ループ補正量から空燃比学習補正
    量を学習する手段と、該空燃比学習補正量を設定値と比
    較することにより機関が高地で運転されているか否かを
    判別する手段と、高地で運転されていると判別した場合
    はアイドル吸入空気流量を増大せしめる手段とを備えた
    ことを特徴とするアイドル回転速度制御装置。
JP59164815A 1984-08-08 1984-08-08 アイドル回転速度制御装置 Pending JPS6143245A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59164815A JPS6143245A (ja) 1984-08-08 1984-08-08 アイドル回転速度制御装置
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JP59164815A JPS6143245A (ja) 1984-08-08 1984-08-08 アイドル回転速度制御装置

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