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    公开号:WO1990005849A1
    申请号:PCT/JP1984/000631
    申请日:1984-12-28
    公开日:1990-05-31
    发明作者:Satoshi Takizawa
    申请人:Satoshi Takizawa；
    IPC主号:F02P5-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 内燃機関の出力 ト ルク制御システ ム 技 術 分 野
    [0002] この発明は、 主に、 内燃機関の出力 ト ルク を、 機関の負荷変 動に応じて制御する よ うに した、 出力 ト ルク制御システムに関 する。 殊に、 本発明は、 ア イ ド リ ング、 コ ーステ ィ ング等のス 口 ッ 卜 ルバ ルブ全閉位置、 若しくはス ロ ッ ト ル開度が所定値よ も小さい機関の； ¾転状態に於る、 機関の負荷変動に対する機 関の出力 ト ルク制御の応答性を良 く した、 出力 ト ルク の制御シ ステムを提供 しょ う とするものである。 従 来 技 術
    [0003] 周知のよ うに、 内燃機関の出力 ト ルクは、 吸入空気量、 燃料 供給量、 機関回転数、 点火時期等の機関運転パ ラ メ ータに依存 して変化する。 一方、 機関の ¾求 ト ルクは、 機関の加減速状態 等の運転状態、 及び、 エア コ ン等の補機類の運転状態に応じて 変化する。
    [0004] ス ロ ッ ト ルバルブが全閉位置若し く はス ロ ッ 卜 ル開度が所定 値よ り も小さ く なる運転状態に於ては、 機関に対する負荷は、 実質的に零又はそれ以下とるっているので、 機関の 求 ト ルク は小と っている。 この状態に於て、 ス ロ ッ ト ルチヤ ンバを介 して機関の各気筒に接続された主吸気通路の空気流量は、 ソ ニ ック フ ローと なってほぼ一定となってお ] 、 機関回転数は、 補 助空気通路の吸気量によって変化している。 補助空気通路の吸 入空気量は 機関負荷等の機関の運転状態、 及びエア コ ン等の 補機類の運転状態に応じて制御されている。 こ の補助空気の吸 入空気眚制御システムは、 例えば、 それぞれ Ke n j i IKEURAに 付与された米国特許 4， 3 6 5, 5 9 9、 4, 4 0 6, 2 6 1 . 4, 3 Φ 5， 5 5 7、 4, 4 0 2, 2 8 9、 4, 4 0 6, 2 6 2、 4；, 3 Φ 4, 3 9 8 等に開示されて る。 これらの I K E ϋ R Aに付与された米国 特許によれば、 補助空気通路の吸入空気量は、 補助空気制御弁 ( A A C = AUX I L IARY A I R C ONTRO L VALVE ) を、 電気 的に制御される負 E制御弁 （ V C M = VAC CUM CONTRO L M ODULATO R VALVE ) によって tj御している。
    [0005] —方、 従来の機関制御に於ては、 点火時期の制御は、 通常は 機関回転数と吸入空気量によって制御されているが、 機関の運 転状態が無負荷状態の場合に於ては、 吸入空気量はほぼ一定と なるため、 機関回転数に応じて制御されることになる。 このよ 5 ¾運転状態に於て、 卜 ラ ンス ミ ッ ショ ン及びク ラ ツチの接続， エア コ ンス ィ ッチ投入等によ 機闋負荷が変動すると、 これに つれて機関回転数も妄求トルクの変動によって変動する。 この と き、 吸入空気量は、 吸気通路容積及び気筒行程容積等の影響 を けて、 ある応答遅れをもって、 機関回転数の変化に追随す ることに る。 吸入空気量が、 機関回転数の変化に応じて変化 する過程の、 過渡状態にあっては、 機関の耍求トルク と実 トル クがー致せず、 このため、 過渡状態に於る機関の運転状態が不 安定となって しま う恐れがある。 発 明 の 要 旨
    [0006] 本発明の第一の目的は、 上記の従来の機関の トルク制御に於 る欠点を解消 して、 機関負荷変動に対する応答性に優れた機関 の ト ルク制脚システムを提供しよ とする ものである。
    [0007] 本発明の、 第二の、 よ 特定した目的は、 機関の負荷変動時 の要求卜ルク の変動に応じて、 主に点火時期を制御して、 過渡 応答性を向上することの出来る、 機関の 卜ルク制御システムを 提供する ものである。 本発明の、 さ らに特定した目的は、 機関のアイ ドリ ング時等 のス ロ ッ ト ルバルブ全閉若し く はス ロ ッ 卜 ル開度が所定値よ j も小さい機関の運転状態における、 機関負荷の変動に対して応 答性良 く 出力 ト ルク制御を行い得るよ うに した、 機関の 卜 ルク 制御装置を提供することにある。
    [0008] また、 更に、 本発明のも う一つの目的は、 機関の所謂無負荷 状態からの負荷変動に応じて、 点火時期を制御する よ うに した、 機関の出力 ト ルク制御方法を提供 しょ う とするものである。
    [0009] 本発明の、 上記及びそれ以外の目的を達成するために、 本発 明による内燃機関の出力 ト ルク制御システムは、 機関の実際に 発生する実 ト ルク を検出する手段と、 機関の要求 卜 ルク又は理 想 ト ルク を演算算出する手段を備え、 実 ト ルク と要求 ト ルク と の差に応じて、 点火時期の補正演算を行い、 点火進角を進角、 遅角させて、 機関の出力 トルク を袅求ト ルクに制御する よ う に している。 実 卜ルク及び要求 卜ルクは機関回転数に基づいて算 出される。
    [0010] 本発明において、 機関の実 ト ルク及び 求 ト ルク若しくは理 想 卜ルクは、 実験値をテーブルデータ等の形で予め機関回転数 又は機関回転数と吸入空気量の関数と して設定 し、 これを機関 回転数又は機関回転数と吸入空気量に応じて読み出すよ うにす る。 また、 他の方法に よれば、 機関回転数と機関回転数の加重 平均値又は移動平均値ょ 、 実 卜ルク と袅求 卜ルク の偏差値に 相当する値を演算算出する よ うに しても よい。 図面の簡単 説明
    [0011] 図中 ：
    [0012] 第 1図は本発明の実施例による制御システム を適用する、 内 燃機関の点火シ ス.テムの概略を示すプロ ックダイ ア グラ ム ； 第 2図は、 機関回転数と点火進角の関係を示すチヤ一 卜 ； 第 3図は、 機関回転数と吸入空気量よ i)点火進角を決定する ために設定される三次元テーブルを図式的に示す図 ；
    [0013] 第 図は、 点火系の点火進角を制御するシステムを説明的に 示すブロ ック図；
    [0014] 第 5 図は、 点火進角と機関の出力 卜ルク の関係を示すグラフ 第 6図は、 本発明の第一実施例による機関の出力 ト ルク制御 システムの機能を説明的に示すブロ ック図 ；
    [0015] 第 7 (A)乃至 7 )図は第 6図の出力 ト ルク制御システムにおけ る機関回転数の変動に对する ト ルク補正量を示す図 ；
    [0016] 第 8図は、 第 6図の本発明の第一実施例による機関の出力 卜 ルク制御システムの制御回路を示すブロック図 ；
    [0017] 第 9 図は、 第 8 図の制御回路によって実行される点火時期補 正演算プロ ク'ラムのフ ロ ーチヤー 卜 ；
    [0018] 第 1 0図は、 第 9図の点火時期補正演算プログラムのサブル —-チ ンのフ 口——一チ.ャ—— ト ； - 第 1 1図は、 第 8図の制御回路が実行する点火時期制御プロ ク'ラムのフ ロ ーチャ一 卜 ；
    [0019] 第 1 2図は、 第 9図及び第 1 1図のプロ グラムの変更例を示 し、 点火時期の補正演算と点火時期制御の双方を行う よ うに し f 7°. π ク'ラ ム.のフ ロ ーチ'ヤー ト ；
    [0020] 第 1 3図は、 本発明の第二実施例による機関の出力 ト ルク制 御システムを機能的に示すプロ ック図 ；
    [0021] 第 !_ 図は、 本発明の第二実施例による ト ルク制御システム の制御回路を示すブロ ック図 ；
    [0022] 第 1 5図は、 第 1 図の制御回路によって実行される、 点火 時期補正演算プロ グラム のフ ロ ーチャー 卜 ；
    [0023] 第 1 6図は、 本発明の第三実施例による機関の出力 ト ルク制 御システム を機能的に示すプロ ック図 ；
    [0024] 第 1 7図は、 求卜 ルクの逆数 （ N S ) と実 卜 ルクの逆数 C N S ) 及び偏差値 （ N S ) の変化を示すチヤ一 卜 ； 第 1 8 図は、 本発明の第三実施例による出力 卜 ルク制御シス テムの制御回路を示すプロ ック図 ；
    [0025] 第 1 9図は、 第 1 8図の制御回路によって実行される点火時 期補正演算プロ グラ ムの フ ロ ーチャー ト ； 及び
    [0026] 第 2 0図は、 要求 卜ルクの逆数 （ N S ) と実 ト ルク （ N S ) 及び偏差値 （ N S ) の変化の他例を示すチヤ一卜、 である。 発明を実施するための最良の形態
    [0027] 第 1図は、 本発明の好適実施例による機関の出力 ト ルク制御 システムを適用する、 内燃機関の点火制御システムの一例を示 している。
    [0028] 点火 IJ御システムの コ ン ト ロ ーラ 1 0 0はマ イ ク ロ プロ セ ッ サ一にて構成されている。 マイク ロ プロ セッサーは、 主に、 ィ ン プッ 卜ノアゥ 卜 プッ 卜 イ ン タ ー フエース （ I / O ) 1 0 2 と， C P U 1 0 4 と、 1 1^ 1 0 6 と、 及び1 01[ 1 0 8 にて構成 されている。
    [0029] イ ン プッ ト /アウ ト プッ ト イ ン タ ーフ ェース 1 0 2は、 ス タ 一タ ス イ ッ チ 1 0、 吸入空気量セ ンサ 1 2、 ク ラ ンク角センサ
    [0030] 1 Φ及びアイ ドルス ィ ッ チ 1 6に接続されている。 ス タ ー タス イ ッ チ 1 0は、 機関のク ラ ンキ ング中 O N と j 、 H I G H レ ベルのスタ ータ信号 S S を発生する。 吸入空気量センサ 1 2は， 周知のフラップタ イ プ、 渦流タ イ プ、 ホ ッ ト ワ イヤタ イ プ等の エア一フ ロ ーメ ータにて構成され、 通常図示し い吸気通路の ス ロ ッ ト ルバルブ （図示せず） を収容するス ロ ッ ト ルチャ ンバ
    [0031] ( 図示せず） の上流側に 設され、 吸入空気量に応じた値の吸 気信号 S Q を発生する。 ク ラ ンク角セ ンサ 1 は、 機関の図示 しるいク ラ ンク シャフ ト の回転に応じて、 ク ラ ンク基準位置信 号 S C R及びク ラ ン ク角信号 S C P を発生する。 周知のよ うに、 ク ランク基準位置信号は、 各気筒のビス 卜 ン上死点位置を示し、 —方、 ク ラ ンク角信号は、 ク ラ ンク シャ フ ト力^ 例えば、 一度 回転する毎に発生され、 従って、 その周波数は、 機闋回転数に 比例している。 アイ ドルスイ ッチ 1 6は、 ス ロ ッ ト ル全閉スィ ツチ等にて構成され、 ス ロッ ト ルパルプの全閉位置又は所定角 よ も小さいスロ ッ トル開度を換知して、 アイ ドル信号 S I を 発生する。
    [0032] コ ン ト ローラ 1 0 0は、 ク ラ ンク角信号 S C P に基づいて機 闋回転数 Nを演算する。 通常の点火時期制御においては、 機関 のアイ ドリ ング時又はス ロッ 卜ル開度が所定値よ P も小さい運 転情況 （以下 "アイ ドリ ンク'時 " と称す） においては、 第 2図 に示すよ うに点火進角を機関回転数 Nに応じて決定する二次元 の進角テーブルのテーブルルックアップによって決定し、 —方、 通常の運転状態においては、 第 3図の三次元の進角テーブルを 用いて、 機関回転数と機関一回転当 の吸入空気量よ 点火進 角を決定している。 第 2図の二次元テーブルと第 3図の三次元 テーブルの選択は、 アイ ドルスィ ッチ 1 6 のア イ ドル信号に応 じて行われ、 アイ ドル信号の信号レベルが H I G Hの時には二 次元テーブルが選択され、 L 0 Wの時には三次元テ一ブルが選 択される。 コン ト ローラ 1 0 0は、 機関回転数 N、 又は機閿回 転数 N及び吸入空気量 Q よ J 決定される点火進角と、 ク ラ ンク 基隼位置信号よ 、 点火時期を決定して、 点火信号 S I G を、 機関の点火回路のパ ワー ト ラ ンジスタ 1 8 に出力する。
    [0033] 点火回路は、 上記のパワー ト ラ ン ジスタ 1 8に接続された点 火コイル 2 0 と、 この点火コイル 2 0 の二次側巻線 2 2に接続 されたデイ ス 卜 リ ビュータ 2 と、 このディス 卜 リ ビュータに 接続された点火プラグ 2 6 とにて構成されている。 点火コ ィル 2 0 の一次側巻線 2 8は、 電源 3 ひに接続されている。 パワー 卜 ラ ン ジスタ 1 8は、 点火信号 S I Gに応じて O F F して周知 の要領にて点火コィルの二次側巻線 2 2に点火電 Eを誘導、 生 起する。 更に、 デイ ス ト リ ビュー タ 2 4力 機関の回転に同期 して、 点火電圧を各点火ブラグに各気筒のビス ト ン ス 卜 ロ ーク に同期 して、 分配する。
    [0034] 第 4図は、 点火時期の制御をプロ ック図によって図式的に示 している。 進角レ ジスタ 1 1 0は、 前記の二次元テーブル又は 三次元テーブルのテーブルル ックアツプによって決定される進 角値を記憶し、 この記憶した進角値に応じた値の信号を出力す る。 一方、 カ ウ ン タ 1 1 2 には、 クラ ンク基準位置信号 S C R と ク ラ ンク角信号 S C P が入力される。 カ ウ ンタ 1 1 2は、 ク ラ ンク基準位置信号 S C Rが入力される毎に、 カ ウ ン ト値をク リアされ、 ク ラ ンク角信号 S C Pをカ ウ ン 卜する。 カ ウ ンタ 1 1 2は そのカ ウ ン 卜 値に応じた値のカ ウンタ信号を出力する c コ ンパ レータ 1 1 は、 進角レ ジスタ 1 1 0 の出力信号と カ ウ ンタ信号の信号値を比較し、 カ ウ ン タ信号の信号値がレ ジスタ の出力信号値に達した時に、 点火信号をパ ワ ー ト ラ ン ジスタ 1 8 に出力する。
    [0035] 第 5図は、 B T D C に対する進角値と機関の軸出力 ト ルク と の関係を示 している。 第 5図よ 明らか よ うに、 出力 ト ルク は点火進角の進角に応じて増加する。 従って、 機関の安求 ト ル クの増加に対して、 点火進角を進める こ とに よって、 出力 ト ル ク を増加させるこ とが出来るこ とになる。
    [0036] 第 6 図は、 本発明の第一実施例による機関の出力 ト ルク制御 システムの機能をブロ ック図の形で図式的に示す図である。 本 発明の第一実施例によれば、 コ ン ト 口 ーラ 1 0 0は、 実 卜ルク の演算手段 1 1 6 と、 要求 ト ルク の演算手段 1 1 8 と、 点火進 角演算手段 1 2 0 と、 及び、 点火進角補正手段 1 2 2 とにて構 成されている。 - まず、 上記の実施例における、 点火進角補正を一般的に説明 すれば、 機関の要求 ト ルク が増加すると、 機関回転数が、 第 7 (A)図に示すよ 5に低下する。 機関のアイ ド リ ンク'時においては、 ス ロ ッ ト ルバルブは全閉位置若しくはほぼ全閉位置となってお 、 従って、 吸気通路内の吸入空気量は、 ンニック フ ロー効果 によって第 7 (B)図に示すよ うにほぼ一定となっている。 このと き、 気筒内の吸入空気量は、 第 7 (C)図に破線で示す 求吸入空 気量に対して、 同図に実線で示すよ うに曲線的に遅れを持って 増加する。 これに伴って、 機関の軸出力は、 気筒内の吸入空気 量増加の応答遅れに応じた遅れをもって、 第 7 (D)図に実線で示 すよ うに増加する。
    [0037] この結果、 第 7 CD)図に破線で示す安求 ト ルク に対して、 実ト ルクは、 気筒内吸入空気量の応答遅れに応じた応答遅れをもつ て増加する ことになる。 このと きの、 実トルク と袅求 ト ルクの 差は、 第 7 (E)図に示したよ うに変化する。 従って、 この第 7 (E) 図に示す爱求 卜 ルク と実トルクの差に対応する出力 卜ルクを点 火進角を進めて得—る よ に して、 機関の負荷変動による ¾求ト ルク の変動に対して応答性良く 出力 ト ルク を変化させることが 出来る。
    [0038] 次に、 この爱求 トルク と実 ト ルク との差（以下、 "補正 ト ル ク J T " と称す） の算出、 即ち、 補正演算に関して一般的に説 明すれば、 気筒内の要求吸気量 Qa l及び実際の気筒内吸気量 Qa 2は、 以下の近似式にて求められる ：
    [0039] Q a . 2 Q / C N (1)
    [0040] Qa 2 = ( 1 - « ) x Qa 2 + « x 2 Q / C N … （2) こ こにおいて、 Cは気筒の数；
    [0041] Q a 2は、 1 サイ クル当 の吸気量； aは定数である。
    [0042] こ こで、 αは、 体積効率を η と し、 気筒の行程容積を V、 吸 気管の容積を V とすれば、 α = η X V / V … （3) で表される。
    [0043] また、 空燃比が略一定であるとすれば、 機関の発生する ト ル ク では、 シ リ ンダの吸入空気量 Qa に比例すると考えられるの で、 要求ト ルク と実 ト ルク T2 との差（補正 ト ルク量 ) は気筒の要求吸気量 Qal と実際の吸気量 Qa2 との差に比例する c 即ち、 補正 ト ルク量 J T と要求吸気量 Qal及び実吸気量 Qa2の 関係は、 以下の通 と るる。 j T =>oQal - Qa2 … (4) 従って、 点火進角を補正して補正 ト ルク量を得るための、 所 薆進角値は、 安求吸気量 Qalと実吸気量 Qa2 との差に応じた関 数と して、 演算する ことが出来る。 この よ うに して、 点火進角 の補正によって過渡状態における、 気筒の吸気量の応答遅れを、 補償する ことが出来る。
    [0044] そこで、 第 6 図の構成においては、 ク ラ ンク位置信号よ 演 算される機関回転数と、 吸入空気量セ ンサ 1 2 からの吸気信号 S Q を、 妄求 ト ルク演算手段 1 1 8 に入力 して、 機関回転数 N と吸入空気量 Q よ ] 、 機関の負荷に相当する値 Tp を得、 これ に所定の係数 Κ を乗じて爱求 ト ルク T 1 を算出する。 次いで、 実 ト ルク演算手段 1 1 6は、 この要求 ト ルク T 1 と機関の 1サ ィ クル前の実 ト ルク T 2' よ 、 以下の式を用いて実 ト ルク T 2 を算出する。
    [0045] Τ, = ( x T2' + « x i … (5) —方、 点火進角演算手段 1 2 0は、 第 2図の進角テーブルを 用いて機関回転数よ ] 点火進角を決定し、 若しくは第 3図の進 角テーブルを用いて機関回転数と吸入空気量よ D点火進角を決 定する。 点火進角演算手段 1 2 0によって決定された進角値は、 袅求卜 ルク演算手段 1 1 8によって算出された ¾求ト ルク と、 実 ト ルク演算手段 1 1 6によって算出された実 トルク と ともに、 点火進角補正手段 1 2 2にて、 上記の袅領で処理され、 袅求卜 ルクと実 卜ルク の差 （ T - T 2 ) に応じて、 点火進角の補正 量が決定される。 点火進角補正手段 1 2 2は、 補正した進角値 を、 第 4ί図の進角レジスタ 1 1 0 に入力して、 レ ジスタの値を 更新する。
    [0046] 本発明の第一実施例による出力 卜ルク制御システムの構成及 び作用を、 以下に第 _8図乃至第 1 2図を参照して説明する。
    [0047] 第 8図は、 本発明の第一実施例による点火時期制御システム の コ ン ト ロ ーラ 1 0 0 の構成を示してお j 、 R O M 1 0 8のメ モリ 一区画 1 2 4及び 1 2 6 には、 それぞれ、 前記の第 2図及 び第 3図に示した進角テーブルが格納されている。 コ ン ト ロ ー ラ 1 0 0の R A M 1 0 6の メ モ リ ー区画 1 2 8はフ ラ ッグレジ タ F L C R と して機能 してお 、 スタ ータ スイッチ 1 0の 0 Nによって発生されるスタ ータ信号 S Sの入力に応じて、 セッ 卜 され、 機関のク ラ ンキ ング中セッ ト 状態に維持され、 スタ ー タス イッチ 1 0 の O F Fによって リ セ ッ トされる。 R A M 106 には更に、 メモ リ ^区画 1 3 0が設けられてお )、 アイ ドリ ン グフ ラ ッグ F L I Dのフ ラッグレジス タ と して機能する。 更に、 R A M 1 ひ 6には、 カウ ンタ と して機能するメモ リ ー区画 132 が設けられてお 、 このカ ウ ン タ 1 3 2は、 ク ラ ンク位置信号 S C P を所定時間、 例えば 1 5 msec 、 カ ウ ン ト と して、 そ のカ ウ ン 卜値に対応した値の信号を機関回転数を示すデータと して出力する。 このデータは、 以下に、 機関回転数データ と称 する。 カ ウ ンタ 1 3 2 が出力する機関回転数データは、 R A M' 1 0 6のメモ リ ー区画 1 3 4に入力され、 当該メ モ リ ー区画 1 3 の記憶内容を更新する。 R A M 1 0 6 には、 更に、 メ モ リ ー区画 1 3 6が設けられてお ]9、 このメ モ リ ー区画 1 3 6に は、 吸入空気量セ ンサ 1 2から出力されるアナログ信号を、 ィ ンプッ 卜 Zァゥ ト プッ 卜 イ ンタ ーフ ェース 1 0 2内のアナログ Zデジタルコンバータ 1 3 8にてデジタル変換された吸入空気 量を示すデジタルデータが格納される。
    [0048] 第 9図は、 R O M 1 0 8のメモ リ ー区画 1 4 1 に格納された 点火時期の演算プロ グラ ムを示してお JP、 この点火時期演算プ ロ ク'ラ ムは C p U 1 0 4のバック グラウ ン ドジョ ブと して所定 タ ィ ミ ングで実行される。
    [0049] 第 1 のブロ ック 1 0 0 2 においては、 スタータ O Nを示すフ ラッ ク'レジスタ F L C R ^チェック される。 スタータスィ ツチ 1 0 の O Nに よって、 スタ ータ フ ラ ッグ F L C R 力 セッ ト され ている時は、 ブロック 1 0 0 にて通常の方法によってク ラ ン キンク'中の点火時期を演算する。
    [0050] 第 9図は、 R O M 1 0 8のメモ リ ー区画 1 4 0 に格 3された 点火時期の演算プログラ ムを示しており、 この点火 演算プ 口 グラムは c p u 1 0 4のバックグラ ゥ ン ドジョブと して所定 タイ ミ ングで実行される。
    [0051] この点火時期演算プログラ ムにおいては、 まずブロ ック 1 0 0 2でス タータ O Nを示すフ ラ ッグ のセッ 卜 の有無が チェックされる。 前記のよ うに、 このスタータ 0 Nを示すフラ ッグ F L C Rは、 スタータスイ ッチ 1 0が 0 Nの間セッ ト状態 となる。 従つて、 ブロ ック 1 0 0 2でフ ラ ッグ F L C I のセッ トが検知された場合には、 ブロ ック 1 0 0 4で、 周知の要領に よ り、 機関のク ランキング中の点火時期を決定する演算が行わ れる。 一方、 ス タータ O Nを示すフ ラ ッグ F L C R力 リ セッ ト されている状態が、 ブロ ック 1 0 0 2にて検知された場合は、 ブロ ック 1 0 0 6 にて R A M I 0 6 のメモ リ 一区画 1 3 0 にセ ッ ト _/リ セッ 卜 されるアイ ドリ ングフ ラ ッグ F L I Dをチエツ クする。 アイ ドリ ングフ ラ ッグ F L I Dがセッ ト されない、 通 常の機関運転状態においては、 ブロ ック 1 0 0 8 にて、 機関回 転数 Nと吸入空気量 Qをそれぞれを格納するメモリ —区画 134 及び 1 3 6 よ り読み出し、 周知の要領にて点火時期の演算を行 う。 なお、 この時、 点火進角は、 機関回転数 N と吸入空気量 Q をパラメ ータ として、 第 3 図の三次元テ一ブルよ りテーブルル ック了ッ プにて求める。
    [0052] ブロ ック 1 0 0 6 にてアイ ドリ ングフラ ッグ; F L I Dのセッ トが検出されたときは、 ブロ ック 1 0 1 0 にて、 R A M 1 0 6 のメ モリ 一区画 1 2 4に格鈉された二次元テ一ブルを機関回転 数をパラメータ としてルックアップして、 点火進角を決定し、 決定された進角値に基づいて点火時期が決定される。 次いで、 ブロ ック 1 0 1 2 にて、 第 1 0図に示すサブルーチンを実行し て、 機関の要求 ト ルク と実トルクとの差に応じて、 点火進角の 補正量を決定し、 点火時期を補正する。
    [0053] 第 1 0 図のサブルーチンでは、 同図にお、、て、 まずブロ ック 1 0 1 2 - 1 において R A M 1 0 6のメモリ 一区画 1 3 4及び 1 3 6から機関回転数 N及び吸気管吸入空気量 Qのデータを読 み出す。 次いで、 ブロ ック 1 0 1 2 - 2 にて読み出した機関回 転数 N及び阪気管吸入空気量 Qから、 機関の要求 トルク相当値 ( シリ ンダ要求吸入空気量 Qa lに比例する値） T i を、
    [0054] T 1 = · Q /N
    [0055] の演算をして算出する。 なお、 Kは定数である。
    [0056] ブロ ック 1 0 1 2 - 3 においては、 1サイ クル前の実トルク 相当値 T 21 及びブロ ック 1 0 1 2 - 2で算出された要求ト ルク 相当値 とに基づいて今回の実 トルク相当値 （今回の実際の シリ ンダ吸入空気量 Qa2に比例する値 ） T 2 を、
    [0057] T 2 = ( l - α ) · Τ 2' + α · Τ ι
    [0058] の演算をして算出する。 なお、 αは体積効率 ， 気筒行程容積 V ， 吸気管容積 V と したとき、 α ハに設定する ことが 望ましい。
    [0059] 次に、 ブロ ック 1 0 1 2 - 4にて、 要求 ト ルク Τ ι と実 ト ル ク T 2 とから補正ト ルク量 Τを、
    [0060] J T = T 1 - T 2
    [0061] の演算を算出する。 この補正 ト ルク T と予め設定した関数 F によって、 ブロ ック 1 0 1 2 - 5 にて点火時期の補正量 を，
    [0062] J A = F ( ^/ T )
    [0063] の演算をして求める。
    [0064] なお、 関数 Fは、 例えば
    [0065] T T 1 のと き、 F ( I T ) ^ 0
    [0066] Δ T i > ά 1 > Α Ύ ζ のとき、 F ( T ) .= 0
    [0067] Τ J Τ 2 のと き、 ； F ( T ) 0
    [0068] を満足する関数である。 なお、 J T i , T 2 は定数であり、 Δ Τ 1 0 ， Δ Τ 2 ^ 0 とする。
    [0069] なお、 補正 トルク量相当値 Τは、
    [0070] T = T 1 Z T 2
    [0071] の演算をして算出してもよ く、 この場合には、 点火時期の補正 量 Aを求めるための上記関数 Fにおける定数 J 及び Τ2 は、
    [0072] J T 1 ^ 1.0 0 ^ ^ T 2 1.0
    [0073] にする。
    [0074] 次に、 ブロ ック 1 0 1 2 - 6 にて、 ブロック 1 0 1 2 - 5に て算出した点火時期の補正量 J A と、 既に第 a図のプ π グラ ム のブロ ック 1 0 1 0にて算出した設定点火時期 A とによって、 補正点火時期 A Dを、 A D = A + A
    [0075] の演算をして算出し、 補正点.火時期 A Dを R A M I 0 6 の進角 レジスタとして機能するメモリ一区画 1 4 0に格納する。
    [0076] なお、 補正点火時期 A Dは、
    [0077] A D = A · A
    [0078] の演算をして算出することもできる。 この場合には、 前記関数 Fを、
    [0079] T ^ A T 1 のとき、 ； F ( T ) 1.0
    [0080] Δ 1 > T > T 2 のと き、 F ( T ) = 1.0 J T T 2 のと き、 0 F ( T ) 1.0
    [0081] を満足する闋数とし、 補正トルク量相当値 Τを、 A = Ί 1 - Τ 2 で求めると きには、 4 Τ ι 0 ， Δ Τ 2 ≤ 0 とし、
    [0082] = Τ 1 Τ 2 で求める ときには、 T i ^ 1.0 ， Δ T 2 ^ 1.0 とする。
    [0083] そして、 コン トローラ 1 0 0は、 上記のようにして算出して R A M 1 0 6 の進角レジスタ 1 4 0に格納した点火時期 A Dを， ク ラ ンク角センサ 1 4からのクランク基準信号 S C Rの入力に よって、 1サイ クル毎、 すなわち、 1点火毎に図示しない割込 みノレ一チンで所要の演算をして、 この演算結果である点火時期 データ A D Dを第 1 1図に示す点火時期制御プログラムによつ て、 第 4図の進角レジスタ I I 0 にセッ トする （ブロック 2 0 0 2 ) と共に、 実トルク相当値 T 2 を更新（ T T 2 )する ( ブロ ック 2 0 0 4 )。
    [0084] このよ う に、 この点火時期制御装置においては、 アイ ドリン グ時に機関が発生する実際の トメレク と理想的なト ルク との差に 応じて点火時期を補正して、 その差がなくなるようにしている ので、 機関回転数の変動による発生トルクの応答遅れが生じな い。
    [0085] それによつて、 アイ ドリ ング時において、 高回転速度からの ギヤ抜き時ゃク ラッチ · ミ一 ト等の負荷が加わった場合にェン ス トする ことがない。
    [0086] 第 1 2 図は、 この発明の他の実施例における制御回路が実行 する点火時期演算処理の一例を示すフ ロ ー図である。
    [0087] この実施例は、 前述の実施例がアイ ドリ ング時にのみ点火時 期の補正をしていたのに対して、 第 9図のブロ ック 1 0 0 6に よるアイ ドリ ングの判別を止めて、 ク ラ ンキング時以外の運転 域では常に点火時期の補正をするよ う にしたものである。
    [0088] このよ う にすれば、 前述の実施例の効果に加えて例えば定速 走行中にェア コ ン等の負荷が加わったと きにシ ョ ックを柔らげ ることができる。
    [0089] 第 1 3 図は、 本発明の第二実施例による内燃機関の出力 ト ル ク制御システムを示している。 第 1 3図の実施例によれば、 出 力 ト ルク制御システムのコ ン ト ロ ー ラ 1 0 0は、 先の第一実施 例と同様に、 実 トルク演算手段 2 0 2 と、 要求 ト ルク演算手段 2 0 4 と、 点火時期演算手段 2 0 6、 及び点火時期補正手段 2 0 8 とにて構成されている。
    [0090] 実 ト ルク演算手段 2 0 2 は、 機関回転数をパ ラ メ 一 タ と して、 機関が実際に発生する実 ト ルクを演算する。 要求 ト ルク演算手 段 2 0 4 も、 上記の実 トルク演算手段 2 0 2 と同様に、 機関回 転数をパラ メ一タと して、 機関の負荷に応じた要求 ト ルクを演 算する。 点火時期演算手段 2 ひ 6は、 第 2図又は第 3図に示し た進角テーブルを選択的に用いて、 機関回転数と吸入空気量を ノ ラ メータとして、 テ一ブルルッ クアップによって、 点火進角 を決定し、 この進角値とク ラ ンク シャ フ ト の基準位置を示すク ラ ンク角センサのク ラ ンク基準信号に基づいて点火時期を決定 する。 上記の第一実施例と同様に、 実 トルクと要求ト ルク との 差に応じて補正-ト ルク量を決定し、 この補正 ト ルク量に応じて 点火進角の補正量を決定し、 決定した進角補正量によって、 点 火時期演算手段によって決定された点火時期を補正する。
    [0091] 上記の第二実施例によるコ ン ト ローラ 1 ひ 0の構成及び、 点 火時期補正量の決定プログラムについては第 1 4図及び第 1 5 図を参照して説明する。
    [0092] この実施例におけるコ ン ト ローラ 1 0 0は、 第 13図に示した 点火時期演算手段 2 0 6、 実ト ルク演算手段 2 0 2、 要求ト ル ク演算手段 2 0 4及び点火時期補正手段 2 0 8を兼ねた回路で あり、 前記の第一実施例と同様に C P U 2 1 0、 R 0 M 2 1 2 , R A M 1 4及び A Z D変換器を内蔵した 1 /0 2 1 6等から なるマイ ク ロ コ ンピュータで構成してあり、 R 0 M 2 1 2に格 納した内容に基づいて実トルク及び要求 ト ルクの算出演算、 点 火時期の算出演算、 点火時期の補正及び点火時期制御をする。
    [0093] その H 0 M 2 1 2 には、 前述したよ うな第 2図に示す進角テ 一ブル及び第 3図に示す進角テーブルと共に、 機関が実際に発 生する トルクに相当する実トルク値及び機関の要求トルクに相 当する要求 ト ルク値の算出に必要なデータ並びに点火時期の補 正に必要なデータをも格納してある。
    [0094] また、 I Z 0 2 1 6 のパワー ト ラ ンジスタ 2 1 8 の制御に係 る部分は、 前記の第一実施例の第 4図に示すよ う に、 進角レジ スタ と、 リ セ ッ ト パルスでリ セッ ト されてク ラ ンク位置 S C P (例えば 1。信号 ）をカ ウン トするカ ウ ンタ と、 進角レジスタに セッ ト された点火時期デ一タ と カ ウ ンタ のカ ウ ン ト値が一致し たときにパワ ー ト ラ ン ジス タ 2 1 8をオフ状態にするコ ンパレ —タとからなる。
    [0095] なお、 アイ ドルスィ ツチに代えて、 ス ロ ッ ト ルバルブが全閉 であることを検出するスロ ッ トル全閉ス ィ ッチを使用してもよ い。
    [0096] 次に、 このよ うに構成した実施例の作用について説明する。 まず、 この点火時期制御装置における点火時期補正の原理に つ 、て述べる 0
    [0097] 第 7 図を参照して、 ス ロ ッ トル全閉時、 すなわちアイ ドリ ン グ時に機関回転数 Nに示すよ う に 7 0 0 rpmから 6 0 0 にステ ップ的に変化させた場合（空燃比は約 1 4. 5付近 ）、 単位時間 当 りの吸気管吸入空気量 Q、 シリ ンダ吸入空気量 Qa 、 軸ト ル ク Tはそれぞれ第 7 (B)図乃至第 7 (D)図に示すよ うになる。
    [0098] つま り、 吸気管吸入空気量 Qは、 アイ ドリ ング時にはソ ニ ッ ク流れとなっているため機関回転数 Nの変化にかかわらず一定 で ¾> 。
    [0099] また、 シ リ ンダ吸入空気量 Qa は、 吸気管容積及び気筒行程 容積等の影響によ り、 機関回転数 Nの変化に対して一次遅れの 応答で変化する。
    [0100] さらに、 軸 ト ルク T も、 シ リ ンダ吸入空気量 Q„ の一次遅れ に伴って、 機関回転数 Nの変化に対して一次遅れの応答で変化 ー る。
    [0101] なお、 第 7 (C)図及び第 7 (D)図の点線は、 シ リ ンダ吸入空気量 Qa 及び軸 ト ルク Tが機関回転数 N の変動に対して応答遅れが ない理想的な応答をしたと きの変化状態を示している。
    [0102] 一方、 点火時期と軸 ト ルク とは第 8図に示すよ う な関係にあ り、.点火時期を変化させることによって軸 ト ルク も変化する。 そこで、 第 7 (D)図に点線で示す機関の要求軸 ト ルク T i と実 線で示す実際の ト ルク （ 実 トルク ） T 2 との差、 つま り第 7 (E) 図に示す補正 ト ルク量 Tを点火時期を補正することによって 得るのである。
    [0103] 次に、 この補正 ト ルク量 ^ ί τの算出、 すなわち点火時期の補 正演算について述べる。
    [0104] まず、 シ リ ンダ吸入空気量 Qa について、 理想的なシ リ ンダ 吸入空気量 Qa lは、 気筒数を C とすると、
    [0105] Q a l = 2 Q / C N また、 実際のシリ ンダ吸入空気量 Qa a22は
    [0106] Q a 2 ( 1 - « ) Q a2 + 2 Q C N
    [0107] と近似的に表わされることが確認されている。 なお、 Qa2" は
    [0108] 1サイ クル前のシ リ ンダ吸入空気量 Qa 2を意味し、 また、 αは 定数であり、 4気筒 4サイ クル機関では、 体積効率？、 気筒行 程容積 V、教気管容積 Vとすると、 L = 7I v ZVで表わされる, ここで、 特にス ロ ッ トルバルブ全閉時について考えると、 こ のときには前述したよ う に吸気管吸入空気量 Qは一定になって いる。 つまり、
    [0109] Q =—定
    [0110] こめる O
    [0111] そこで、 K = 2 Q ZC となる よ う に設定すると、 理想的なシ リ ンダ吸入空気: Q,iは、
    [0112] Qa K · 1 , N
    [0113] また、 実際のシ リ ンダ吸入空気量 Qa2は、
    [0114] Qa2^ ( 1 - a ) · Qa 2'+ a · · l /N
    [0115] と近似することが出来る。
    [0116] また、 空燃比が略一定であれば、 機関が発生する ト ルク Tは, シ リ ンダ吸入空気量 Qa に比例する と考えられるので、 要求卜 ルク T と実 ト ルク T 2 との差 （補正ト ルク量） Tは、 シ リ ンダ袅求吸入空気量 Qalと実際のシリ ンダ吸入空気量 Qa2との 差に比例する。 つま 、
    [0117] Δ T =- Qal - Qa2
    [0118] の関係が成立する。
    [0119] したがって、 これ等のシ リ ンダ要求吸入空気量 Qalと実際の シリ ンダ吸入空気量 Qa2 との差（ Qal - Qa2 ) 、 すなわち補正 トルク量 J Tに比例する値を算出 して、 この算出結果を予め定 めた関数に従って点火時期の補正量に変換し、 この補正量分だ け点火時期を補正して、 点火時期を制御するこ とによって シ リ ンダ吸入空気量の応答遅れ、 つま は ト ルクの応答遅れを補正 するこ とが出来る。
    [0120] 上記の、 第二実施例によるコ ン ト ロ ーラ 1 0 0は 上記の第 一実施例と同様に、 第 9図に示す点火時期の演算プロ グラ ムを 実行して、 点火時期を演算、 決定する。
    [0121] 第 1 5 図は、 第 9 図の点火時期補正演算のサブルーチ ンのフ ロ ー図である。
    [0122] 同図において、 まずプロ ック 1 0 1 2 - 1 0 R A M 2 1 4の メ モ リ ー区画 2 2 0から機関回転数 Nのデータ を読み出 して、 この機関回転数 Nに基づいてブロ ック 1 0 1 2 - 1 1でこの機 関回転数 Nの逆数値 （ 1 Z N ) を算出 し、 この逆数値 （ 1ZN ) に基づいて、 要求 ト ルク （ シ リ ンダ要求吸入空気量 Qalに比例 する値） T i を、
    [0123] T 1 = K · 1 Z N
    [0124] の演算をして算出する。 お、 κは定数である。 '
    [0125] そして、 ブロック 1 0 1 2 - 1 2 において 1 サ イ クル前の実 ト ルク相当値 T 21 及び今回の袅求 ト ルク相当値 とに基づい て、 今回の実 ト ルク （ 実除のシ リ ンダ袅求吸入空気量 Qa2に比 例する値 ） T 2 を、 の演算を して算出する。 お、 αは定数でぁ 、 体積効率 、 気筒行程容積 V、 吸気管容積 V と したと き、 a - ^y v Z Vに設 定する ことが望ま しい。
    [0126] 次に、 プロ ック 1 0 1 2 - 1 3要求 卜 ルク T i と実 ト ルク T 2 とから補正 ト ルク量 Τ を、
    [0127] T = 1 - T 2
    [0128] の演算をして算出 した後、 予め設定 した関数 Fに従って点火時 期の補正量 を、 プロ ック 1 0 1 2 - 4において、
    [0129] A = F ( T ) の演算をして求める。
    [0130] ¾ぉ、 関数 Fは、 例えば
    [0131] A T ^ A 1 のと き、 F ( J T ) 0
    [0132] A T 1 > A T > A T z のとき、 F ( J T ) = 0
    [0133] J T ^ J T2 のと き、 F ( i T ) ^ 0
    [0134] を満足する闋数である。 お、 ^ T！ , T 2 は定数でぁ 、 Δ Τ 1 0 ， Τ 2 0 とする。
    [0135] お、 補正ト ルク量相当値 J では、
    [0136] T = 1 T 2
    [0137] の演算をして算出しても よ く、 この場合には、 点火時期の補正 量 J A を求めるための上記関数 Fにおける定数 T i 及び T2 は、 _
    [0138] Δ Τ χ ^ 1.0 0 ^ Τ 2 ^ 1.0
    [0139] にする。 J
    [0140] 次に、 このよ うに して算出 した点火時期の補正量 J Aと、 既 に第 9図のプログラムのプロ ック 1 0 1 0にて算出した点火時 期 Aとによって、 補正点火時期 A Dを、
    [0141] A D = A + A
    [0142] の演算をして算出 し、 第 9図に示したように、 この補正点火時 期 A D を R A M 220の了 ド レス A D V Lに格納する。
    [0143] お、 補正点火時期 A Dは、
    [0144] Α Ό = Λ A · A
    [0145] の演算をして算出することもできる。 この場合には、 前記関数 F を、
    [0146] Δ T I のとき、 F ( J T ) 1.0
    [0147] A T I > T > J T 2 のと き、 F ( J T ) = 1.0 A T ^ A T 2 のと き、 0 ^F ( l T ) ^ l.0
    [0148] を満足する関数と し、 補正 ト ルク奎相当値 T を、
    [0149] J T = T 1 - 2 で求める と きには、
    [0150] ^ Ί^ ^ Ο , ^ Τ ζ ^ Ο と し、
    [0151] J Τ = Τ I T 2
    [0152] で求めると き には、
    [0153] Δ Τ 1 1. 0 ， Δ Τ 2 ≤ 1.0 とする。
    [0154] そ して、 コ ン ト ロ ーラ 1 0 0は、 上記のよ うに して算出 して R A Μに格納した点火時期 A D を、 ク ラ ンク角セ ンサからのク ラ ンク基準信号の入力によって 1 サイ クル毎、 するわち 1点 火毎に図示し い割込みル一チンで所要の演算を して、 この演 算結果である点火時期データ A D D を第 1 1図に示すよ うに、 第 図の進角レ ジスタ にセ ッ ト すると共に、 実 ト ルク相当値 τ2' を更新 （ T2 f τ2 ) する。
    [0155] 第 1 6図乃至第 2 0図は、 本発明の第三実施例による内燃機 関の出力 ト ルク制御システムを示している。 この第三実施例に よる出力 ト ルク制御システム のコ ン ト ロ ー ラは、 '機関回転数よ 機関の実 ト ルク と要求 ト ルク と の偏差に対応する値を算出す る偏差演算手段 3 0 2 と、 機関回転数と吸入空気量に基づいて, 第 2図又は第 3 図の進角テーブルのテ一プルルック アップに よ つて進角値を決定し、 この進角値に よって点火時期を決定する 点火時期演算手段 3 0 Φ と、 及び、 上記の偏差演算手段 3 0 2 によって算出された偏差値に応じて点火進角補正量を決定し、 この進角補正量に よって、 点火時期演算手段 3 0 4 にて決定さ れた点火時期を補正する点火時期補正手段 3 0 6 とにて構成さ れている。
    [0156] ここで、 上記の偏差演算手段 3 0 2に よる機関の実 ト ルク と 求ト ルク の偏差値、 即ち 卜 ルク補正量の算出について説明す れば、 まず、 シ リ ンダ吸入空気量 Qa について、 シ リ ンダ袅求 吸入空気量 Qalは、 気筒数を C とすると、
    [0157] Qa l = 2 Q / C N また、 実際のシ リ ンダ吸入空気量 Qa2は、
    [0158] Qa2 = ( 1 - « ) · Qa2' 十 · 2 Q Z C N
    [0159] と近似的に表わされることが確認されている。 お、 Qa2' は 1サ イ ク ル前のシ リ ンダ吸入空気量 Qa2を意味し、 また、 なは 定数であ 、 ώ気筒 4サイクル機関では、 体積効率 、 気筒行 程容積 ν、 吸気管容積 Vとする と、
    [0160] = 7j v "V
    [0161] で表わされる。
    [0162] こ こで、 特にス ロ ッ ドルバルブ全閉時につ て考えると、 こ のと きには前述したよ うに吸気管吸入空気量 Qは一定にるって いる。 つま i 、
    [0163] Q =—定
    [0164] である。
    [0165] そこで、 前述した定数 κを、 アイ ドル設定条件時の吸気管吸 入空気量 Q を用いて、
    [0166] = Q / 2
    [0167] となるよ うに設定すると、 シ リ ンダ袅求吸入空気量 Qalは、
    [0168] Qal ^ K . L /N
    [0169] また、 実際のシ リ ンダ吸入空気量 Qa2は、
    [0170] Qa2 ( 1 - · Qa2' + " · K · 1 ZN
    [0171] ど近似することができる。
    [0172] また、 空燃比が略一定であれば、 機関が発生する ト ルク で は. シ リ ンダ吸入空気量 Qa に比例すると考えられるので、 機関の 要求 ト ルク T i はシ リ ンダ要求吸入空気量 Qalに比例し、 また 実 卜 ルク T 2 は実際のシリ ンダ吸入空気量 Qa2に比例する。 つ ま 、
    [0173] ！ ^ Qal =^ · 1 N
    [0174] T 2 ^ Qa2 = ( L - « ) · Qa2'+ α · . 1 / N の関係が成立する。 このよ う に、 ¾求 トルク は、 機関回転数 Nの逆数（ 1ZN ) によって求める ことができ、 また、 実 トルク値 T 2 は機関回転 数 Νの逆数 （ 1 Ζ Ν ) の加重平均値によって求める こ とができ る
    [0175] したがって、 妥求 ト ルク Τ の逆数値 （ 1ノ T 1 ) 及び実 卜 ルク T2 の逆数値 （ 1 Ζ τ 2 ) について考える と、
    [0176] 1 / Τ 1 = Κ 1 · Ν
    [0177] 1 / Τ 2 = ( 1 - « 1 ) · ( 1 / Τ 2 ) ' + « ι · K i ·Ν と近似する こ とができる。
    [0178] こ こで、 袅求トルク T i の逆数値（ l Z T i ) を N S、 実 ト ルク T 2 の逆数値（ 1 Ζ Τ 2 ) を sとする と、
    [0179] N S = K 1 · N
    [0180] N S = ( 1 - c (！ ) · N S'+ a J · Κ ι · Ν
    [0181] とるる。
    [0182] と ころで、 第 7 図の例における要求 ト ルクの逆数値 N S及び 実 卜ルクの逆数値 N S の変化は、 例えば第 1 8 (Α)図及び第 1 8 (Β)図に示すよ うになる。
    [0183] また、 要求 卜ルクの逆数値 N S と実 トルクの逆数値 N S との 差 （ 偏差値） J N Sは、 第 1 8 (C)図に示すよ うになる。
    [0184] この第 1 8 (C)図及び第 18(E)図から分る よ に、 偏差値 N S の変化は補正 ト ルク量 Tの変化と略同じである。 つま j 、
    [0185] J T oo J N S
    [0186] の関係が成立する。
    [0187] したがって、 この偏差値 J N S、 するわち、 補正 トルク J T に比例する値を算出 し、 この算出結果を予め定めた関数に従つ て点火時期の補正量に変換し、 この補正量分だけ点火時期を補 正して、 点火時期を制御することによってシリ ンタ'吸入空気量 の応答遅れ、 つま は 卜 ルクの応答遅れを補正することが出来 る。 なお、 要求ト ルク T ί と実ト ルク Τ 2 との差 （補正 ト ルク量） Τ に相当する偏差値 J N Sは、
    [0188] 茇求卜 ルク の逆数値 N S と実 ト ルクの逆数値 N S との差 （ N S - N S ) と して算出する代 に、 要求 卜ルクの逆数値 N S と実 トルクの逆数値 N S との比 （ N S ZN S ) と して算出する こと もできることは、 N S l Z Ti , N S = 1 / T 2 の関係であ ることから明らかである。
    [0189] 次に、 第 1図の.コントローラ 100が実行する点火時期制御動作に ついて第 1 8図及び第 19 図をも参照して説明する。
    [0190] まず、 コ ン ト ローラ 1 0 0は、 スタ ータスィ ツチ 3 0 2から のスタ ータ信号を、 Ε Α Μ 3 ϋ )の所定のメ モ リ ー区画 3 0 6 に格納し、 アイ ドルス ィ ッチ 3 0 6からのアイ ドル信号を、 R A Μ 3 0 4 の所定のメ モ リ ー区画 3 0 8に格納する。
    [0191] また、 R A M 3 0 4 には区画 3 1 0が設けられ、 ク ラ ンク角 センサ 3 1 2からのク ラ ンク位置信号を一定時間 ·、 例えば 12.5 seeの間カ ウ ン ト して、 そのカ ウ ン 卜値を機関回転数 Nと して の所定に格納する。
    [0192] さ らに、 R A Mには更に区画 3 1 が設けられ、 エアフロ メ ータ 3 1 6からの吸入空気量信号を I Z 0 3 1 8 の AZ D変換 器で A— D変換した結果を、 吸気管吸入空気量 Q と して格納す 。
    [0193] 上記の第三実施例によるコン ト ローラは、 第 9図に示す点火 時期の演算グログラム を実行する。 第 1 9図は、 第 9図のブロ ック 1 0 1 2で実行されるサブルーチンを示している。
    [0194] 同図において、 まずブロック 1 0 1 2 - 2 0 で R A Mのメ モ リ ー区画 3 1 0の機関回転数 Nのデータを読み出し、 プロ ック 1 0 1 2 - 2 1 でこの機関回転数 Nに基づいて、 袅求ト ルクの 逆数値 N S を、
    [0195] N S = K 1 · N の演算をして算出する。 るお、 Kj は定数である。
    [0196] そして、 ブロ ック 1 0 1 2 - 2 2でこの要求ト ルク の逆数値 N S及び 1 サ イ クル前、 するわち前回の点火時の実 ト ルク の逆 数値 N S1に基づいて、 今回の実 ト ルクの逆数値 N S を、
    [0197] N S = ( 1 - α 1 ) · N S'+ α 1 · N S
    [0198] の演算を して算出する。 お、 «1 は定数でぁ 、 体積効率 ^， 気筒行程容積 v、 吸気管容積 V と したと き、
    [0199] « 1 ÷ V / y
    [0200] に設定するこ とが望ま しい。
    [0201] 次に、 ブロック 1 0 1 2 - 2 0でこれ等の要求 ト ルク相当値 N S及び実 ト ルク相当値 N S に基づいて、 補正 ト ルク量 J T K 相当する偏差値 ^ N S を、
    [0202] N S = N S - N S
    [0203] の演算を して算出 した後、 ブロ ック 1 0 1 2 - 2 4で予め設定 した関数 Fに従って点火時期の補正量 A を、
    [0204] A = F ( J N S )
    [0205] の演算をして求める。
    [0206] るお、 関数 Fは、 例えば
    [0207] N S ^ N S 1 のと き、 F ( N S ) 0
    [0208] N S 1 > N S > N S 2 のとき、
    [0209] F ( J N S ) = 0
    [0210] J N S N S 2 のと き、 F ( J N S ) ^ 0
    [0211] を満足する関数である。 るお、 ^ N S 1 ， J N S 2 は定数であ ] 、 N S 1 ^ 0 ， N S 2 ^とする。
    [0212] お、 補正 ト ルク量 Tに相当する偏差値 J N Sは、 前述し たよ うに、
    [0213] J N S = N S N S
    [0214] の演算を して算出 しても よ く、 この場合には、 点火時期の補正 量 J A を求めるための上記関数 F における定数 J N S i 及び、 N S 2 は、
    [0215] J N S ! ^ 1.0 0 J N S 2 1.0
    [0216] にする。
    [0217] 次に、 このよ うに して算出 した点火時期の補正量 A と、 第 9図のブロ ック 1 0 1 0 にて既に算出した設定点火時期 Aとに よって、 補正点火時期 A Dを、
    [0218] A D = A + A
    [0219] の演算を して算出 し、 第 9図に示したよ うに、 この補正点火時 期 A D を R A M 2 のア ド レス A D V Lに格納する。
    [0220] お、 補正点火時期 A Dは、
    [0221] A D = A · Δ
    [0222] の演算を して算出すること もできる。 この場合には、 前記関数 Fを、
    [0223] J N S ^ ^ N S i のとき、 F ( J N S ) 1.0
    [0224] J N S i > J N S > J N S 2 のと き、
    [0225] F ( N S ) = 1.0
    [0226] J N S J N S 2 のと き、
    [0227] 0 ^ F ( J N S ) ^ 1.0
    [0228] を満足する関数と し 偏差値 J N S を、
    [0229] J N S = N S - N S
    [0230] で求めると きには、
    [0231] S i > 0 , 4 N S 2 < と し、
    [0232] J N S =N S ZN S
    [0233] で求めると きには、
    [0234] N S！ ^ 1.0 , N S 2 1.0 とする。
    [0235] そして、 コ ン ト ローラは、 上記のよ うに して算出 して R A M に格納した点火時期 A Dを、 ク ラ ンク角センサからのク ラ ンク 基準信号の入力によって、 1 サイ クル毎、 すなわち 1点火毎に 図示しるい割込みルーチンで所要の演算をして、 この演算結果 である点火時期データ第 4図の進角レジスタ にセ ッ ト する と共 に、 実 卜ルクの逆数値 S 'を更新 （ s 1 S ) する。
    [0236] お、 この実施例において、 実 ト ルクの逆数値 N S を、 機関 回転数 Nの加重平均値と して算出 しているが、 機関回転数 N の 移動平均値と して算出しても よい。
    [0237] この場合には、 機関回転数 N を予め定めた周期、 例えば点火 周期毎に R A M 3 0 4に格納して、 最近の n個の機関回転数 Nの データ を保持する。
    [0238] そして、 実 ト ルク相当値 を、 一 K 1 n
    [0239] N S = ~~ - .∑_ ( N n ) の演算をして算出するこ と に よって、 実 ト ルク相当値 N S を機 関回転数 Nの移動平均値と して算出する。
    [0240] お、 このよ うに した場合の例における 求 トルクの逆数値 N S、 実 ト ルク の逆数値 N S及び偏差値 J N S の変化を第 2 0 図に示してある。 効 果
    [0241] 以上説明 したよ うに、 この発明によれば、 機関回転数の変動 時のシ リ ンダ吸入空気量の応答遅れによる ト ルクの応答遅れを 補正する こ とが出来るので、 高回転速度からのギヤ抜き時ゃク ラ ッチ ， ミ ー 卜 等の負荷が加わったと きにも エ ンス 卜 を起すよ う こ とが ¾ く ¾る。
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    1. 予め選択された制御パラメ ータに基づいて点火進角を決 定し、 該進角値と機闋のク ラ ンク シャ フ ト の基準位置との闋係 において点火時期を決定する第一の手段と、
    機関回転数を含む機闋の運転パラメ ータに基づいて機関の爱 求ト ルクと機関が実際に発生する実 ト ルクの差を演算し、 該差 に基づいて実 ト ルク と袅求ト ルク と の差を減少するために点火 時期を補正するための補正量を決定する第二の手段と、 及び
    前記第一の手段によって決定された点火時期を前記第二の手 段によって決定された補正量によって補正して補正点火時期を 決定し、 該補正点火時期に応じた所定タ ィ ミ ングで点火信号を 発生する第三の手段とにて構成する内燃機関の出力 卜 ルク制御 システム。
    2. 機関のク ラ ンキ ング状態を檢出 して、 該ク ラ ンキ ンク'状 態を検出したときに機闋のクラ ンキ ングを示す信号を発生する 換出手段を設け、 該ク ラ ンキ ング検出手段の機関のク ラ ンキ ン グ状態を示す信号に応じて、 前記第二の手段の動作を不能とす る第四の手段を有する請求の範囲第 1項に記載した制御システ ム。
    3. 前記第四の手段は、 更に、 機関のアイ ドリ ンク'状態を検 出 し、 アイ ドリ ング状態を示す信号を発生するァィ ドリ ング検 出手段を設け、 該アイ ドリ ンク'検出手段のアイ ドリ ング状態を 示す信号に応じて、 前記第二の動作を不能とするよ うにした請 求の範囲第 2項に記載した制御システム。
    4. 前記第二の手段は、 求ト ルク と実 トルク の差に応じて. 点火進角の補正量を決定する請求の範囲第 3項に記載した制御 システム o
    5. 機関の回転数を示す機闋回転数信号を発生する機関回転 数セ ンサと、 機関の吸入空気量を示す吸気量信号を発生する吸 入空気量セ ンサを設け、 前記第二の手段は、 前記機関回転数信 号の値と吸気量信号の値に基づいて機関の ¾求 卜ルク を決定 し. 該爰求 ト ルク と機関の 1 サ イ クル前に演算算出された実 ト ルク よ ]9現在の実 卜ルク を演算する請求の範囲第 4項に記載した制 御システム。
    6. 機関の回転数を示す機関回転数信号を発生する機関回転 数セ ンサを設け、 前記第二の手段が前記機関回転数信号に基づ いて機関の要求 ト ルク を算出 し、 該袅求 ト ルク と 1 サイ クル前 に算出された実 ト ルク に基づいて現在の実 ト ルク を算出する よ うにした請求の範囲第 項に記載した制御システム。
    7. 機関回転数を示す機関回転数信号を発生する機関回転数 セ ンサを設け、 前記第二の手段が前記機関回転数信号に基づい て機関の要求 ト ルク と実 ト ルク を演算し、 該要求 ト ルク と実 卜 ルクの逆数の差に基づいて点火時期の補正量を決定する よ うに した請求の範囲第 Φ項に記載した制御システム。
    8. 内燃機関の点火時期制御装置において、 機関の運転状態 に応じた点火時期を算出する点火時期算出手段と、 機関が実際 に発生する トルクに相当する実 ト ルク相当値を算出する実 卜ル ク算出手段と、 機関の袅求 ト ルク に相当する要求 ト ルク相当値 を算出する袅求 ト ルク算出手段と、 前記実 トルク算出手段の算 出結果と袅求 ト ルク算出手段の算出結果とに基づいて前記点火 時期算出手段が算出 した点火時期を補正する点火時期補正手段 と を設けたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。
    9. 実ト ルク算出手段が、 機関回転数及び吸気管吸入空気量 に基づいて実 ト ルク相当値を算出する請求の範囲第 8項記載の 内燃檨関の点火時期制御装置。
    10. ¾求ト ルク算出手段が、 機関回転数及び吸気管吸入空気 量に基づいて ¾求 ト ルク相当値を算出する請求の範囲第 9項記 載の内燃機関の点火時期制御装置。
    11. 内燃機関の点火時斯制御装置において、 核関の運転状態 に応じた点火時期を算出する点火時期算出手段と、 機関回転数 に基づいて機関が実際に発生する ト ルクに相当する実 ト ルク相 当値を算出する実 ト ルク算出手段と、 機関回転数に基づいて機 闋の要求卜ルクに相当する要求 トルク相当値を算出する ¾求卜 ルク算出手段と、 Iti記実ト ルク算出手段の算出結果と ¾求 ト ル ク算出手段の算出結果とに基づいて前記点火時期算出手段が算 出 した点火時期を補正する点火時期補正手段とを設けたこ とを 特徵とする内燃機関の点火時期制御装置。
    12. 実卜 ルク算出手段が、 機関回転数の逆数値を算出 し、 該 算出結果に基づいて実 卜ルク相当値を算出する請求の範囲第 11 項記載の内燃機関の点火時期制御装置。
    13. 薆求ト ルク算出手段が、 機関回転数の逆数値を算出 し、 該算出結果に基づいて要求トルク相当値を算出する請求の範囲 第 1 2項記載の内燃機関の点火時期制御装置。
    1 内燃機関の点火時期制御装置において 機関の運転状態 に応じた点火時期を算出する点火時期算出手段と、 機関回転数 及び該機闋回転数の加重平均値又は移動平均値に基づいて機関 が実際に発生する ト ルク と機関の要求 トルク との差に相当する 偏差値を算出する偏差算出手段と、 該偏差算出手段の算出結果 に基づいて前記点火時期算出手段が算出 した点火時期を補正す る点火時期補正手段とを設けたこ とを特徵とする内燃機関の点 火時期制御装置。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US4732125A|1988-03-22|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1990-05-31| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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