JPH0141823B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の出力及び燃料消費率を向上
させるために点火時期、空燃比及び燃料供給量を
帰還制御する内燃機関の最適制御方法に関する。

内燃機関の点火時期は、ノツキング、排ガス特
性の問題等の特別の理由のない限り、内燃機関の
出力を最大限に発揮でき同時に燃料消費率を最小
に抑えるように、内燃機関の運転状態に合わせ
て、回転速度、吸気管圧力等に基づいて点火時期
調節を行なつている。しかしながらこれらの従来
の方法による効果には限界があり、ある程度の出
力及び燃料消費率の損失は避けられない。たとえ
ば個々の機関のバラツキ、点火時期補正のバラツ
キ、環境条件の変化等の原因によつて生じるもの
である。

これらの損失をなくして内燃機関の出力を最大
限に発揮させるように、点火時期を帰還制御する
方法が考え出されている。このような点火時期の
帰還制御方法の１例においては、内燃機関の運転
条件に応じて求めた計算点火時期の近傍において
かつこの計算点火時期より所定の点火角度だけ変
化した互いに異なる少なくとも２点の点火時期を
選択し、この選択した少なくとも２点の点火時期
において交互に所定の期間づつ内燃機関を運転
し、これら各点火時期において運転したときの機
関の回転速度を表わす信号を検出し、前記の少な
くとも２点の点火時期で運転したときの前記回転
速度信号のうちの少なくとも連続して運転した３
点の信号を比較することにより、前記計算点火時
期が機関出力を最大限に発揮させる最適点火時期
〔Minimum Spark advance for best torque
（MBT）〕より進み側にあるか遅れ側にあるか判
定し、この判定結果に基づいて前記計算点火時期
を修正することによつて、機関の最大トルクを与
える最適点火時期に制御するようになつている。

この方法によれば、出力の変化を回転速度の変
化によつて判別する場合、回転速度は元来種々の
要因によつて変化しうるものではあるが、実際に
起きた回転速度の変化が点火時期によるものか、
他の外的要因（たとえばアクセル操作）によるも
のかの判別が可能であり、加減速度、登降坂等で
は補正を中止することにより、最適点火時期とは
逆方向に点火時期を修正制御することは生じな
い。

しかしながら、前記の従来の制御方法において
は、互いに異なる点火時期において所定期間運転
した時の内燃機関の回転速度の応答が緩慢である
場合には、前記所定期間内の平均値として回転速
度を求めて比較するために回転速度の変化の差を
検出するための能力が不足することになり、それ
をカバーするには前記の所定の期間を長くとる必
要があつた。

以下、内燃機関の最適制御を行なうために制御
変数を意図的に変化させて運転し、それに基づく
運転状態の変化を判別する操作を「デイザ」と称
し、デイザを行なう期間を「デイザ期間」、デイ
ザを行なうときの制御変数の変化量を「デイザ
量」と呼ぶ。

また、以後内燃機関をエンジンと略称する。

本発明は前記の問題点を解消することを意図し
てなされたものである。

本発明は、エンジンの最適制御方法において、
比較すべきエンジン回転速度を求める期間（比較
期間）を前記デイザ期間の後半以降に設定し、さ
らに同比較期間をエンジン回転速度に応じて変化
させてエンジン回転速度の変化の検出能力を向上
させることによりデイザ期間を短くすることがで
き、それによりエンジンを運転するための制御変
数の最適値への補正速度を向上させる内燃機関の
最適制御方法を提供することを目的とする。

以下、本発明による点火時期を制御変数としエ
ンジンの最大トルクを得るための最適制御の方法
を、添附図面に示した実施例により説明する。第
１図は４気筒エンジンに本発明を適用した制御シ
ステムの構成図であり、１は４気筒４サイクルエ
ンジン、２はエンジンの冷却水の温度を検出する
水温センサである。３はスタータであり、３１は
スタータスイツチである。５はエンジン１の回転
角度位置を測定する回転センサであり、エンジン
１が回転して上死点位置になつた時に上死点信号
を発生し、更に上死点位置からエンジン１回転の
角度を等分した一定角度（本実施例では30度クラ
ンク角度、以下すべて角度単位はクランク回転角
度とする）回転する毎に回転角度信号を発生す
る。６は制御用マイクロコンピユータを示し、１
０は気化器であり、８は制御コンピユータ６に内
蔵された圧力センサであり、エンジン１の吸気マ
ニホールド９の中の圧力が配管１１により圧力セ
ンサ８の圧力入力口に伝達され、吸気マニホール
ド圧力を測定する。４及び７は本システムの点火
アクチユエータである。本実施例では、コイルを
２個用いたデイストリビユータレスダブルコイル
方式を採用しており、４が点火コイル、７がイグ
ナイタである。

制御コンピユータ６は、回転センサ５で発生さ
れる回転角度信号の時間間隔からエンジン回転速
度を求め、又圧力センサ８の出力電圧から吸気マ
ニホールド圧力を計算して、エンジンの運転状態
を測定し、点火時期を制御する。又、エンジン始
動時は特定の点火時期に制御するため、スタータ
スイツチ３１からスタータ３へ供給される電圧が
スタータ信号として、制御コンピユータ６に入力
される。又、点火コイル４の通電時間をバツテリ
ー電圧に応じて変えるため、バツテリー電圧がバ
ツテリー電圧信号として制御コンピユータ６に取
込まれる。１２は制御コンピユータ６の必要とす
る電圧を車両が搭載するバツテリ１３の電圧から
生成する電源である。

第２図により制御コンピユータ６の構成につい
て詳しく説明する。１００は点火時期を算出する
マイクロプロセツサ（CPU）であり、１０１は
回転センサ５からの信号によりエンジン回転数を
カウントする回転数カウンタである。この回転数
カウンタ１０１はエンジンクランク角に同期して
割り込み制御部１０２に割り込み指令信号を送
る。割り込み制御部１０２はこの割り込み指令信
号を受けると、コモンバス１５０を通じてマイク
ロプロセツサ１００に割り込み信号を出力する。
１０３はデイジタル入力ポートで論理信号の入力
に使用されるポートであり、第１図中のエンジン
始動用のスタータ３が作動中であることを示すス
タータスイツチ３１により印加される入力電圧の
信号を入力する。１０４はアナログ入力ポートで
あり、エンジン冷却水温センサ２、吸気管圧力セ
ンサ８、バツテリ１３よりの各信号をアナログデ
イジタル（Ａ／Ｄ）変換して順次マイクロプロセ
ツサ１００に読み込ませる機能を持つ。これら各
ユニツト１０１，１０２，１０３，１０４の出力
情報はコモンバス１５０を通してマイクロプロセ
ツサ１００に伝達される。

１０５は電源回路で後述する一時記憶ユニツト
（RAM）１０７に電力を供給する。１８はキー
スイツチであるが、電源回路１０５はスイツチ１
８を通さず直接バツテリ１３に接続されている。
また、電源回路１０６はRAM１０７以外の部分
に電源を供給する。１０７のRAMはプログラム
動作中一時的の記憶の記憶のために使用される一
時記憶ユニツトであるが、前述のようにキースイ
ツチ１８に関係なく常時電源が印加されキースイ
ツチ１８をOFFにして機関の運転を停止しても
記憶内容が消失しない構成を有する不揮発性メモ
リである。１０８はプログラムや各種の定数等を
記憶しておく読み出し専用のメモリ（ROM）で
ある。１０９は通電点火制御部で、レジスタを含
む通電及び点火時期制御用のカウンタとしてのダ
ウンカウンタより成り、マイクロプロセツサ
（CPU）１００で演算されたイグナイタへの通電
時期及び点火時期を表わすデイジタル信号を実際
にイグナイタを制御する出力信号に変換するもの
である。１１１はタイマであり、経過時間を測定
し測定結果をCPU１００に伝達する。

回転数カウンタ１０１は8μsのクロツクパルス
をカウントし、回転数センサ５の出力により、エ
ンジン半回転につき１回前記8μsのクロツクパル
スの計数値によりエンジン回転速度を測定し所定
の角度にて割り込み制御部１０２に割り込み指令
信号を供給する。割り込み制御部１０２は割り込
み指令信号により割り込み信号を発生し、マイク
ロプロセツサ１００に点火時期の演算を行なう割
り込み処理ルーチンを実行させる。

第３図はマイクロプロセツサ１００の演算処理
手順を示す概略フローチヤートであり、このフロ
ーチヤートに基づきマイクロプロセツサ１００の
機能を説明すると共に構成全体の作動をも説明す
る。

キースイツチ並びにスタータスイツチがONし
てエンジンが始動されると、ステツプ1000のスタ
ートにてメインルーチンの演算処理が開始され、
ステツプ1001において初期化が実行され、ステツ
プ1002においてアナログ入力ポート１０４からの
冷却水温に応じたデイジタル値を読み込む。ステ
ツプ1003では、冷却水温をもとに、後述する基本
点火角度θ_B（第１１図図示）を補正するための補
正進角θ₁を演算し、結果をRAM１０７に格納す
る。ステツプ1004では後述の同じく基本点火角度
θ_Bを補正するための学習進角θ₂を増減演算し、結
果をRAM１０７に格納する。

第４図はこの学習進角θ₂を修正演算し格納す
る、つまり記憶処理するステツプ1004の詳細なフ
ローチヤートである。ステツプ400において点火
回数カウント値がデイザ期間の終りを示す点火回
数としての設定回路L₂に達しているかどうかの
判定がなされる。設定回数L₂に達するまではそ
の処理時点における運転状態に対応した学習進角
θ₂がRAM１０７から選択され、設定回数L₂に達
した場合にはステツプ401へ進む。通常は第３図
中のステツプ1002〜1004のメインルーチンの処理
を制御プログラムに従つてくり返し実行する。そ
して、割り込み制御部１０２からの点火時期の割
り込み信号が入力されると、マイクロプロセツサ
１００はメインルーチンの処理中であつても直ち
にその処理を中断しステツプ1010の割り込み処理
ルーチンに移る。

ステツプ1011では回転数カウンタ１０１からの
エンジン回転速度Neを表わすクランク角180゜ご
とのパルス数T180を取り込み、かつアナログ入
力ポート１０４から吸気管圧力に応じたデイジタ
ル値Pmを取り込み、Ne、Pmを計算してRAM
１０７に格納する。

ステツプ1012では点火回数のカウント値ｎが０
かどうか、すなわちデイザ期間のスタートにあた
るかどうか（第１２図及び第１５図中のｎを参照
のこと）を判断し、スタートにあたるときは
YESに分岐してステツプ1013に進み、スタート
以外の時はステツプ1014に進む。ステツプ1013に
おいてはアドバンスステツプ（進み点火）あるい
はリタードステツプ（遅れ点火）のデイザ期間
L₂、最適点火時期の方向を判別する比較回転速
度Nsを求めるためのクロツクパルスのカウント
期間△Ｌ、デイザスタートから何番目の点火から
クロツクパルスのカウントを開始するかを示すカ
ウント開始点火回数のL₁（従つて△Ｌ＝L₂−L₁）、
点火時期のデイザ量θ_Dを演算し、さらにNc＝△
ＬとおいてRAM１０７に格納する。

第７図ａに示したように、同じデイザ量θ_D、デ
イザ期間L₂で点火時期θを変化させた場合、運
転状態（第６図の吸気管圧力Pm₁、Pm₃）によつ
て、回転速度Neの変化量は第７図ａのNe₁、Ne₃
のように異なる。そこで、第７図ｂのように運転
状態に応じてデイザ量をθDPm₁、θDPm₃、デイ
ザ期間をL₂Pm₁、L₂Pm₃のように定めれば、回転
速度の変化量NePm₁、NePm₃はほぼ類似した値
になる。

一般に回転速度を一定としたとき点火時期と吸
気管圧力（負荷）及びエンジントルクとの関係
は、第６図に示したように、スロツトル弁全閉側
の吸気圧力が低い（Pm₃）とき、いわば低負荷時
の点火時期に対するトルクの変化は緩やかであ
り、吸気圧力がPm₂，Pm₁と高くなる程（高負荷
になる程）、その勾配は急となる。そこでデイザ
量θ_Dを運転状態毎に次式で表わされる値にすれば
制御性が向上する。

θ_D＝（θ_B＋θ₂）×K₁（但しθ_Bは基本点火角度、K₁
は定数である） 上式で求めたデイザ量θ_Dに基づいて点火時期を
変化させて運転すればあらゆる運転状態で精度よ
く、燃費率が良くなる方向の判別が可能であり、
また、デイザによる回転変動を制御時点の回転速
度の一定比率内に抑えることができ、ドライバビ
リテイの悪化を防ぐことができる。さらに上式に
基づいて計算したθ_Dの正負符号として、現在の点
火時期の状態が第１２図(1)に示されるような計算
点火時期θ＝θ_B＋θ₁＋θ₂（但しθ_Bはその時々の吸
気管圧力及びエンジン回転速度に基づき求められ
る第１１図図示の基本点火角度を示す）より進角
側で運転されるアドバンスステツプであるならば
プラスのデイザ量＋θ_D、上記計算点火時期より遅
角側で運転されるリタードステツプであるならば
マイナスのデイザ量−θ_Dとする。

点火回数のカウント期間△Ｌは第８図に示すよ
うにエンジン回転速度に対して回転速度が上昇す
るほどカウント期間を長くする。また４気筒エン
ジンの場合１つの点火がエンジンのクランク角度
180゜に相当しており、気筒間のトルクの差等によ
るバラツキをなくすため４つの気筒の燃焼状態の
平均をとるため、カウント期間△Ｌは気筒数の整
数倍の点火回数を含む期間とする。

次に、比較回転速度Nsは NsNc×K₂／Cp Nc：クロツクパルスのカウント期間（△Ｌ）中
の点火回数 K₂：3.75×10⁶の定数 Cp：カウント期間中のクロツクパルス数（繰返
し周期8μsのパルス） によつて求めることができる。

このカウントパルス数Cp及びNsの分解能とエ
ンジン回転速度Neの関係を第９図に示す。

第９図によれば、たとえばNc＝４に固定した
場合のクロツクパルス数Cpは回転速度が上昇す
るほど減少する。そのためNm＝Ne／Cpで表わした 比較回転速度Nsの分解能（Nm）は、たとえば
Nc＝４の場合、2000rpmでNm＝0.267rpmであ
つたものが6000rpmではNm＝2.4rpmとなる。こ
の分解能の値は小さいほど点火時期のデイザによ
るエンジン回転速度の変化を感度良くとらえるこ
とができるため、分解能の値はできるだけ小さい
ことが好ましいが、第７図からわかるようにデイ
ザ期間L₂の終りに近い所でNsを求める方がエン
ジン回転速度の変化を大きくとらえることができ
る。この両者の最良の妥協点を検討した結果、分
解能Nmがほぼエンジン回転速度に対して一定の
値になるようにすることが良いことが実験により
明らかになつた。その場合の特性を第９図中に太
い実線で示す。このようにすれば分解能Nmの値
をほぼ0.5rpm以下にすることができる。

上述の実施例における比較回転速度Nsを求め
る期間（すなわちカウント期間）ΔLをエンジン
回転速度Neに応じて変化させるための手法とし
ては、第１０図に示すような関係のエンジン回転
速度Neとデイザ期間L₂とを対応させたマツプと、
エンジン回転速度Neとクロツクパルスカウント
開始位置L₁とを対応させたマツプとを、それぞ
れ予め用意してROM１０８の中に格納してお
き、第３図の中のステツプ1013で、ｎ＝０のタイ
ミングにおいて、回転数カウンタ１０１の出力に
基きCPU１００で算出されるエンジン回転数Ne
に応じてデイザ期間L₂及びクロツクパルスカウ
ント開始位置L₁を読み取り、デイザ期間L₂及び
クロツクパルスカウント開始位置L₁を決定すれ
ば、カウント期間ΔLの値はΔL＝L₂−L₁の関係よ
り求められる。上記の手法によつて、第８図に示
すようにエンジン回転速度Neに応じて変化する
ように設定されたカウント期間ΔLを求め、デイ
ザ制御を実行するときに用いることができる。

第３図にもどり、ステツプ1014においてクロツ
クパルスのカウント期間ごとの比較回転速度Ns
を求めRAM１０７に格納する。

第３図のステツプ1014の詳細なフローチヤート
を第５図に示す。第５図のステツプ140ではデイ
ザスタートからの点火回数のカウント値ｎをステ
ツプ1013で演算したカウント開始の点火回数L₁
と比較し、ｎがL₁未満ならば処理をすることな
く終りに至り、第３図中の次のステツプ1015に進
む。ｎ＝L₁に等しい時はステツプ141でCp＝０と
おく。またｎがL₁を超過した時はステツプ142へ
進む。ステツプ142ではクロツクパルスのカウン
トが開始された後１点火ごとに、すなわちクラン
ク角180゜ごとに求めたクロツクパルス数T180を
加える加算を行なう。即ち△Ｌが４点火の時はク
ロツクパルス数T180を加える加算を４回行う。

ステツプ143はカウント期間のどの位置にある
かを判定するために、第３図のステツプ1013で
Nc＝△Ｌとセツトしておいたので、１回点火が
行なわれるたびに、すなわちT180を加える加算
を１回行なうたびにNcの値から１カウントずつ
減算する。ステツプ144ではNcがゼロになつたか
どうかを判断し、ゼロになつたときは所定のカウ
ント期間△Ｌの終了位置に至つたと判定して
YESに分岐し、ステツプ145でNsを算出しRAM
１０７に格納する。このときのNsの計算は第３
図のステツプ1013についての説明において述べた
ように、 Ns＝Nc×K₂／Cpにより演算する。

ステツプ144の判定においてNcがゼロでない時
は、T180を加算する演算が継続中であるためNs
の算出を行なわないでステツプ1015に進む。

ステツプ1015では、RAM１０７に格納されて
いる第１１図図示のマツプの中の対応する回転速
度Neと吸気管圧力Pmとの値を用いて基本点火角
度θ_B（点火角度理論値）を求める。

次にステツプ1016へ進み、同じくRAM１０７
に格納されているマツプの中の対応する回転速度
Neと吸気管圧力Pmとの値から学習進角θ₂を求め
る。学習進角θ₂とは、エンジンを運転し実験値又
は試験値として求めた、前記基本点火角度θ_Bの値
を補正するための補正値であり、学習進角θ₂のマ
ツプも第１１図図示の基本点火角度θ_Bのマツプに
類似の形態のものである。ステツプ1017におい
て、基本点火角度θ_B、学習進角θ₂、補正進角θ₁及
びデイザ量θ_Dより最終点火角度θの演算θ＝θ_B＋
θ₁＋θ₂＋θ_Dを行なう。ステツプ1018において、求
められたθを出力する。ステツプ1019では点火回
数のカウント値ｎに１を加え、ステツプ1020よ
り、メインルーチンに復帰する。メインルーチン
に復帰する際は割り込み処理で中断したときの処
理ステツプに戻る。

メインルーチンのステツプ1004に戻り、第４図
のステツプ400において点火回数が設定回数L₂に
達した場合（つまりアドバンスステツプ、あるい
はリタードステツプが終了した場合）は次にステ
ツプ401において今回のデイザによる比較回転速
度NsをNOにおきかえ、前回にこのステツプ401
を通過したときの最新の比較回転速度NOをＮ―
１に、前々回の比較回転速度Ｎ―１をＮ―２に、
さらにその前回の比較回転速度Ｎ―２をＮ―３に
置きかえる。

次にステツプ402へ進み、デイザ量θ_Dの正負を
判別しNOに置き換えた比較回転速度Nsがアドバ
ンスステツプのものであればYESへ分岐してス
テツプ405へ進み、リタードステツプのものであ
ればNO（否）へ分岐し、ステツプ403へ進む。リ
タードステツプでNO（否）へ分岐した場合は、
ステツプ403にて今回のリタードステツプ、前回
のアドバンスステツプ、前々回のリタードステツ
プ、前々々回のアドバンスステツプ間の比較回転
速度の比較を行ない、アドバンスステツプの比較
回転速度がリタードステツプのそれよりより高い
場合、つまり回転速度が上昇した場合は、アドバ
ンス側に燃費率良なる点火時期があると判断し、
YESへ分岐しステツプ408にてRAM１０７内に
メモリされた各運転状態に対応した学習進角θ₂に
学習補正量θ₃だけ修正を行ない、再びRAM１０
７の所定の番地へもどす。ステツプ４０３におけ
る判定がNO（否）であればステツプ404へ進み、
今度は逆にアドバンスステツプの比較回転速度が
リタードステツプのそれより低下した場合はリタ
ード側に燃費率良なる点火時期があると判断し、
ステツプ407へ進み、ステツプ408とは反対に学習
進角θ₂より学習補正量θ₃を減算する。ステツプ
404でNO（否）の場合はステツプ409へ進み、こ
の場合は学習量の修正は行なわない。

またステツプ402でデイザ量θ_Dが正の場合つま
り今回のステツプがアドバンスステツプの場合は
YESに分岐し、ステツプ405へ進み、ステツプ
403と同様な比較を行ない、回転速度が低下した
場合はYESへ分岐しステツプ407に進み学習量の
修正を行なう。NOの場合はステツプ406へ進み、
回転速度が上昇した場合はYESへ分岐してステ
ツプ408へ進み、学習進角修正を行なう。その他
の場合は学習進角の修正は行なわない。その後ス
テツプ409において点火回数のカウント値を０と
して初期化する。次に第３図に示したように、ス
テツプ1002へ戻り、メインルーチンの処理をくり
返す。

以上の制御状態を、第１２図図示のタイムチヤ
ートについて説明すると、現在の点火時期の状態
が第１２図１に示されたような計算点火時期θ＝
θ_B＋θ₁＋θ₂より進角側で運転されるアドバンスス
テツプであるならプラスのデイザ量＋θ_D、計算点
火時期より遅角側で運転されるリタードステツプ
であるならマイナスのデイザ量−θ_Dを求める演算
を行なう。なお第１２図１におけるθ₃は学習補正
量である。第１２図２はエンジン回転速度の変
化、第１２図３はデイザスタートからの点火回数
のカウント値の位置を示し、L₁はクロツクパル
スのカウント開始位置、L₂はクロツクパルスの
カウント終了位置を示している。第１２図４はク
ロツクパルスのカウント期間中のクロツクパルス
を示し、第１２図５は全点火回数を示す。なお、
第１２図の中の左右のグラフは、第８図の図解に
従い、回転速度に応じてクロツクパルスのカウン
ト期間（△Ｌ＝L₂−L₁）が変化し、回転速度が
上昇するとともにカウント期間が長くなることを
比較対照して図解している。

以上の実施例においては、点火時期をエンジン
の最大トルクを与えるための最適点火時期へ制御
したが、エンジンの空燃比を、燃費率を最良にす
るための空燃比へ制御するものや出力を最大にす
るための空燃比へ制御するものにおいても同様な
方法で制御することができる。

エンジンの燃費率を最良にするための空燃比へ
制御する場合の実施例の構成を第１３図に示す。

第１３図図示のエンジン空燃比制御装置は、エ
ンジン本体２００１、デイストリビユータと一体
に構成された回転センサ２００２、スロツトル弁
下流の吸気管２００３、アクセルに連動するスロ
ツトル弁２００４及び空気量センサ２００６を具
備する。空気量センサ２００６は、空気通路中に
設置された邪魔板の開度が空気流量によつて変化
し、同邪魔板の開度に応じて出力電圧が変化する
ことにより空気流量を検出するものである。第１
３図のエンジン空燃比制御装置は、また、空気量
センサ２００６とスロツトル弁２００４の部分と
を接続する空気導入下流管２００５、エアクリー
ナ２００８、該エアクリーナと空気量センサ２０
０６とを接続する空気導入上流管２００７、吸気
管圧力を検出する圧力センサ２００９、スロツト
ル弁２００４の全閉状態とスロツトル弁２００４
の開度が60％以上であることを検出するスロツト
ルセンサ２０１０、空気量センサ２００６とスロ
ツトル弁２００４とをバイパスするように設置さ
れたバイパス空気電磁弁２０１３、該バイパス空
気電磁弁２０１３と吸気管２００３とを接続する
バイパス下流導入管２０１１、該バイパス空気電
磁弁２０１３と空気導入上流管２００７とを接続
するバイパス上流導入管２０１２、および制御コ
ンピユータ２０１４を具備する。制御コンピユー
タ２０１４は、空気量センサ２００６、回転セン
サ２００２、スロツトルセンサ２０１０及び吸気
管圧力センサ２００９からの信号を受け、その時
点における噴射弁２０１５よりの燃料噴射量をパ
ルスの時間幅として計算し、燃料噴射弁２０１５
に供給される出力信号を生成する。

一定圧力に保たれた燃料を前記パルス時間幅に
対応して燃料を間欠的に噴射する電磁式の噴射弁
２０１５に印加されるパルスの（時間）幅と燃料
噴射量との関係を第１４図に示す。制御コンピユ
ータ２０１４が発生する出力パルスの幅Ｔが大と
なるに従い、噴射弁の燃料噴射量Ｊは直線状に増
大する。噴射弁の開弁遅れ及び閉弁遅れ時間の和
に対応する弁開閉むだ時間がTVであらわされ、
噴射弁制御用パルス幅の実効範囲がTeであらわ
されている。

以上の構成により空気量センサ２００６の計量
による空気流量一定（かつ燃料流量一定）のと
き、バイパス空気電磁弁２０１３によりバイパス
空気を開閉して空燃比を変化させると、バイパス
空気のある場合（空燃比が大きい場合）とそれが
無い場合（空燃比が小さい場合）とでエンジン回
転速度が変化し、エンジン回転速度が上昇する空
燃比の方向が燃費率の良い方向であるため、それ
に合わせて燃料噴射量を表わすパルス幅Ｔを補正
する。上記の空燃比制御の経時変化の一例を第１
５図に示す。同図中のパルス幅Ｔの補正量△Ｔ
（ｐ、ｒ）は、第１１図のマツプと同様のRAM
に格納されたパルス幅補正値のマツプにおいてエ
ンジン回転速度Neと吸気管圧力Pmとから決まる
学習補正パルス幅△Ｔ（ｐ、ｒ）をRAMの該当
番地から読み取つて用いる。また第１５図中の△
ｔは１回のエンジン回転速度変化の判定のたびに
△Ｔ（ｐ、ｒ）を補正するための１回当りの増分
補正量であり、この増分補正量を加減算して補正
した△Ｔ（ｐ、ｒ）の値はRAMの対応番地に記
憶する。

スロツトルセンサ２０１０はアイドル状態とス
ロツトル弁の全開に近い状態とを検出するスイツ
チであり、燃費率を最良にするための空燃比への
制御の動作領域をアイドル状態及びスロツトル弁
全開以外に限定するためのものである。

なお、上記の制御の場合にも、第８図〜第１０
図について述べた説明と同様にカウント期間△Ｌ
を回転速度の関数として回転速度の変化を敏感に
とらえることによりすぐれた制御性能を発揮する
ことができる。第１５図の中の左右のグラフは、
第１２図と同様に、エンジン回転速度が高いとき
カウント期間が長くなることを比較対照して図解
している。また、出力を最大にするための空燃比
へ制御する場合には空気流量一定のもとで燃料流
量を変化させることにより制御することが可能で
あるが、この場合にもカウント期間△Ｌを回転速
度の関数として変化させれば上記と同様の効果が
得られる。

以上述べたように、本発明によれば、エンジン
の燃費率又は出力の向上を目的とし最適制御を行
なうための制御変数として点火時期を選定し、エ
ンジンの運転状態に応じて求めた計算点火時期の
近傍でかつこの計算点火時期より所定の点火時期
量（デイザ量）だけ変化した互いに異なる少なく
とも２点の点火時期を選択し、この選択した少な
くとも２点の点火時期にて交互に所定の期間（デ
イザ期間）ずつエンジンを運転し、これらの点火
時期にて運転したときのエンジンの回転速度の信
号を検出し、前記少なくとも２点の点火時期で運
転したときの前記回転速度信号のうち少なくとも
連続して運転した３点の回転速度信号を比較する
ことにより前記計算点火時期がエンジンの最良の
燃費率又は出力を得るための最適点火時期より進
み側にあるか遅れ側にあるか判定し、この判定結
果に基づいて前記計算点火時期を修正する点火時
期の最適制御方法において、点火時期をデイザし
た時のエンジン回転速度の変化を求める期間、す
なわちクロツクパルスのカウント期間をエンジン
回転速度に応じて変化させることにより、比較回
転速度の分解能の劣化を防止することができ、わ
ずかにデイザ量と短いデイザ期間とを用いて正確
に最適点火時期への制御ができるというすぐれた
効果が得られる。

更に、上記の最適制御方法と同一の目的を達成
するための制御変数として空燃比又は燃料供給量
を用いて制御しても同様のすぐれた効果を得るこ
とができる。

また、上記の最適制御方法において、エンジン
回転速度変化を検出する期間を同エンジンの気筒
数の整数倍の燃焼回数を含む期間とすることによ
り、各気筒間の燃焼状態のバラツキに基づくエン
ジン回転速度の変動の影響を除去することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による内燃機関の最適制御方
法において、点火時期制御方法を適用する場合に
用いる点火時期制御装置の一実施例の構成を示す
ブロツク図である。第２図は第１図に図示した制
御コンピユータの構成を示すブロツク図である。
第３図〜第５図は、第２図図示の制御コンピユー
タによる演算処理手順のフローチヤートを示す図
面である。第６図は、内燃機関の回転速度を一定
とし吸気管圧力をパラメータとしたときの同内燃
機関の出力トルクと点火時期との関係を示す特性
図である。第７図は、点火時期をデイザした内燃
機関の運転においてデイザ期間によつて内燃機関
の回転速度の変化の状態が異なることを示す図面
である。第８図は、本発明において決定された内
燃機関の回転速度に応じて変化するカウント期間
を示す特性図である。第９図は、内燃機関の回転
速度とカウントパルス数及び比較回転速度の分解
能との関係を示す特性図である。第１０図は、本
発明における内燃機関の回転速度とデイザ期間を
表わす点火回数及びカウント開始点火回数との関
係を示す特性図である。第１１図は、第２図中の
RAMに記憶された基本点火角度のマツプを示す
図面である。第１２図は、本発明による内燃機関
の最適制御方法の中の点火時期制御下の内燃機関
の運転状態の経時変化の一例を示す特性図であ
る。第１３図は、本発明の第２の実施例である内
燃機関の最適制御方法の中の燃費率を最良にする
ための最適空燃比への制御を行なう装置の概略構
成図である。第１４図は、第１３図図示の電磁式
噴射弁の開弁付勢用パルス幅と燃料噴射量との関
係を示す特性図である。第１５図は、本発明によ
る内燃機関の最適制御方法の中の空燃比制御を行
なう場合の経時変化の一例を示す特性図である。 （符号の説明）、１，２００１…エンジン、４
…点火コイル、７…イグナイタ、５，２００２…
回転センサ、６，２０１４…制御コンピユータ、
１００…マイクロプロセツサ、２００６…空気量
センサ、８，２００９…圧力センサ、２０１０…
スロツトルセンサ、２０１３…バイパス空気電磁
弁、９…吸気マニホールド、２００３…吸気管、
１０…気化器、２０１５…燃料噴射弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関を運転するための制御変数の１つを
   計算によつて求めた値の近傍で所定値だけ変化さ
   せ、この変化した値に基づいて内燃機関を運転
   し、それに伴なう前記内燃機関の回転速度の変化
   を検出し、前記内燃機関の回転速度の変化が燃費
   率を向上させる方向又は出力を向上させる方向に
   あれば前記制御変数をその方向に修正する内燃機
   関の最適制御方法であつて、前記内燃機関の１つ
   の制御変数を変化させた１回の運転期間中におけ
   る前記制御変数の変化により変化する前記内燃機
   関の回転速度を求める期間を前記内燃機関の運転
   期間の後半以降に設定するとともに、前記回転速
   度を求める期間を回転速度に応じて変化させるこ
   とを特徴とする内燃機関の最適制御方法。 ２ 前記内燃機関の１つの制御変数が点火時期で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の内燃機関の最適制御方法。 ３ 前記内燃機関の１つの制御変数が空燃比であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の内燃機関の最適制御方法。 ４ 前記内燃機関の１つの制御変数が燃料供給量
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の内燃機関の最適制御方法。 ５ 前記内燃機関の回転速度を求める期間は内燃
   機関の気筒数の整数倍の点火回数を含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関
   の最適制御方法。