JP2662224B2 - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

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燃料制御装置に関するものであ
る。 （従来技術） エンジンに供給する燃料量は、電子制御するものにあ
っては一般に、エンジンに供給される吸入空気量に対応
した値となるように設定され、このためエンジンの吸気
通路には、吸入空気量を検出するためのエアフローメー
タが設けられる。 ところで、エンジンの始動時には、バッテリ電圧の変
動や吸入空気量に大きな脈動が生じて正確な吸入空気量
の判定が困難であるため、吸入空気量に基づくことな
く、例えばエンジン冷却水温やエンジン回転数をパラメ
ータとして設定される。そして、エンジン始動後に、上
述したエアフローメータで検出した吸入空気量に対応し
た量の燃料が供給される。 このように、エンジン始動域とエンジンが完爆した始
動後の運転域とでは、供給される燃料量の決定方式が大
きく異なることになる。この始動をスムーズに行うため
の１つの技術として、特開招61−4840号公報に開示され
たものがある。これは、主燃料噴射弁と始動時専用の補
助燃料噴射弁とを備え、主燃料噴射弁からのみの燃料供
給によって所定時間内にエンジが始動しなかった場合に
のみ、補助燃料噴射弁からも燃料を供給する（始動増
量）するようにしたものである。すなわち、始動時に燃
料量が多過ぎること（オーバリッチ）によるエンストを
防止し得るものとなっている。 （発明が解決しようとする問題点） ところで、エンジン完爆後の運転域においては、高負
荷増量というものが一般になされている。すなわち、吸
入空気量が所定以上の高負荷時には、この吸入空気量に
対応した量の基本燃料量に対して所定分の量の燃料を増
量させて（リッチにする）、エンジンのスムーズな運転
性を確保するようにしている。 ところが、エンジン完爆直後は、吸入空気量にかなり
大きな脈動を生じ、このため、完爆直後に高負荷と判定
される場合が多々あり、この場合に高負荷増量を行う
と、完爆直後でエンジンの運転が安定しないため、オー
バリッチによりエンストを生じるおそれが大きくなる。
このため、エンジン完爆後所定時間、すなわち、吸入空
気量の脈動が安定するまでの時間は、上記高負荷増量を
禁止することが考えられている。 しかしながら、運転者によっては、エンジン完爆直後
直ちに加速（一般には発進という態様になる）を行う場
合がある。この場合、高負荷増量が禁止されていると、
オーバリーンになりエンストを生じ易いものとなる。 本発明は以上のような事情を勘案してなされたもの
で、完爆直後におけるオーバリッチを原因とするエンス
ト防止と、完爆直後からのスムーズな加速性確保とを共
に満足させ得るようにしたエンジンの燃料制御装置を提
供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段、作用） 前述の目的を達成するため、本発明においては、完爆
直後は所定時間経過するまで、原則として高負荷増量を
禁止してオーバリッチを原因とするエンストを防止する
ようにしてある。また、上記所定時間内にエンジンの加
速が検出されたときは、上記高負荷増量の禁止を解除し
て、オーバリーンによるエンストを防止しつつスムーズ
な加速を確保するようにしてある。 具体的には、第５図に示すように、 エンジンに燃料を供給する燃料供給手段と、エンジン
に供給される吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
と、 前記燃料供給手段より供給される燃料量を、前記吸入
空気量検出手段により検出された吸入空気量に対応した
量となるように決定する基本燃料量決定手段と、 前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量
が所定以上の高負荷時に、前記燃料供給手段より供給す
る燃料量を、前記基本燃料量決定手段により決定された
燃料量よりも所定分の燃料を増量させる高負荷増量手段
と、 エンジンを始動しその後完爆したことを検出する始動
検出手段と、 前記始動検出手段によりエンジンの完爆を検出してか
ら所定時間を経過するまでは、前記高負荷増量手段によ
る燃料の増量を禁止させる増量禁止手段と、 エンジンの加速を検出する加速検出手段と、 エンジンの加速時には、前記増量禁止手段による燃料
増量の禁止を解除する禁止解除手段と、 を備えた構成としてある。 （実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。 第１図において、１は４サイクル往復動型とされたオ
ットー式のエンジン本体で、このエンジン本体１は、既
知のように、シリンダブロック２とシリンダヘッド３と
シリンダブロック２のシリンダ2a内に嵌挿されたピスト
ン４とにより、燃焼室５が画成されている。この燃焼室
５には、点火プラグ６が配置されると共に、吸気ポート
７、排気ポート８が開口され、この各ポート7,8は、吸
気弁９あるいは排気弁10により、エンジン出力軸と同期
して周知のタイミングで開閉される。 上記吸気ポート７に連なる吸気通路21には、その上流
側から下流側へ順次、エアクリーナ22、吸気温度を検出
する吸気温センサ23、吸入空気量を検出するエアフロー
メータ24、スロットル弁25、サージタンク26、燃料噴射
弁27が配設されている。 第１図中31はマイクロコンピュータによって構成され
た制御ユニットで、この制御ユニット31には、前記各セ
ンサ23、24からの各信号の他、センサ32、33、34からの
信号、バッテリ35からの電圧信号およびスタータスイッ
チ37からのエンジンスタート信号が入力されるようにな
っている。上記センサ32はスロットル弁25が全閉である
か否かを検出するものであり、センサ33はエンジン冷却
水温を検出するものであり、センサ34はデストリビュー
タ36に付設されてクランク角すなわちエンジン回転数を
検出するものである。また、制御ユニット31からは、噴
射すべき燃料量に対応した所定の信号が燃料噴射弁27へ
出力されるものである。 制御ユニット31の制御内容の概略について、第３図に
より説明する。 先ず、t₀時点よりスタータモータによってエンジンが
駆動され、t₁時点で完爆が始まる。この完爆により、エ
ンジン回転数が急激に上昇すると共に（第３（ａ））、
エアフローメータ24で検出される吸入空気量が大きく増
大し始める（第３図（ｂ））。この完爆直後には、エア
フローメータ24で検出される吸入空気量に大きな脈動が
生じ、高負荷増量を行うべきと判定される高負荷設定ラ
インを越える場合が生じる（第３図（ｂ））。この完爆
直後所定時間（スタータモータ始動後からの時間として
設定してもよい）は、エアフローメータ24で形成される
吸入空気量が高負荷判定ラインを越えても、原則として
高負荷増量は行われないことになる。しかしながら、上
記所定時間経過前であっても、アイドルスイッチがONか
らOFFになったとき（全閉から開となったとき）は、加
速要求されているときなので、高負荷増量の禁止を解除
して、高負荷増量が実行される（第３図（ｃ）、
（ｄ））。 上述した制御ユニット31の制御内容の詳細を、第２図
に示すフローチャートを参照しつつ詳述する。勿論、制
御ユニット31は、基本的にCPU、ROM、RAM、CLOCKを備え
る他、A/DあるいはD/A変換器さらには入出力インタフェ
ースを有するが、これ等はマイクロコンピュータを利用
する場合の既知の構成なのでその説明は省略する。な
お、後述するテーブルあるいはマップはROMに記憶され
ているものであり、また、なお、以下の説明でＰはステ
ップを示す。 先ず、P1において、エンジン回転数Ｎ、冷却水温、吸
気温およびバッテリ電圧およびスタータスイッチの操作
状態が読込まれる。次いで、P2において、スタータ信号
がONされているか否か、すなわちエンジン始動のために
スタータモータによりクランキングされているか否かが
検出される。このP2の判定でYESのとき、すなわちエン
ジン始動中であるとき（クランキング中であるとき）
は、P3において、現在のエンジン回転数Ｎが、エンジン
がスタートしたときの回転数（完爆したときの回転数）
NSTよりも小さいか否かが判別される。 上記P3の判定でYESのときは、エンジンが未だ完爆し
ていない始動中であるときであり、このときは始動時に
おける燃料供給制御がP4〜P8でなされる。すなわち、P4
において、冷却水温に基づいてあらかじめ作成、記憶さ
れているテーブルより、始動用の基本燃料噴射量TSが読
込まれる。次いで、P5において、バッテリ電圧に基づく
補正値TVが算出され、引き続きP6において吸気温に基づ
く補正値ＣAIRが算出される。この後は、TSにＣAIRに掛
け合せた値に対してTVを加算して、最終的な燃料噴射量
TIが決定される。そして、P8において、所定の燃料噴射
タイミングのときに上記TIが出力される。なお、燃料噴
射量は、既知のように、燃料噴射弁27の励磁時間（開弁
時間）として設定される。 前記P2あるいはP3の判別でNOのときは、いずれもP11
へ移行する。このP11では、タイマがリセットされ、次
いでP12でタイマのカウントアップがなされる。この
後、P13において、タイマのカウント値が、所定時間
（例えば５秒）STTよりも小さいか否かが判別される。
このP13の判別でYESのときは、P14〜P23の処理がなされ
るが、この処理は、所定時間内での高負荷増量の禁止と
加速に伴なう禁止解除とを含んでいる。 先ず、P14において、エンジン回転数Ｎと吸入空気量
Ｑとが読込まれる。次いで、P15において、このＮとＱ
とにより、既知のように所定の式に基づいて基本燃料噴
射量TPが算出される。P15の後、P16において、現在加速
時であるか否かが判別されるが、この判別はアイドルス
イッチ32がオフ（スロットル弁が開）であるか否かをみ
ることによって行われる。このP16の判別でNOのとき、
すなわち加速時でないときは、P17において、高負荷増
量値ERが０にセットされる、逆にP16の判別でYESのとき
は、P18において高負荷であるか否かが判別される。こ
のP18の判別でYESのときは、P19において高負荷増量値E
Rが設定され、逆にP18の判別でNOのときはP17に移行し
て高負荷増量値ERが０にセットされる、上記P19での高
負荷増量値ERの設定は、例えば第４図に示すマップに基
づいて設定される。この第４図のマップにおいて、数値
は基本燃料噴射量TPに対する増量割合（％）を示してお
り、またP18での高負荷であるか否かの判定値は、第４
図破線で示すように設定されている。すなわち、吸入空
気量TPがこの破線よりも上にある大きいときが高負荷時
であるとされ、破線よりも下が高負荷増量が不用な低負
荷時であるとされる。なお、この第４図に示す高負荷増
量用のマップは、エンジン始動後所定時間経過する前ま
での特別のものとされ、この設定時間経過後における高
負荷増量用よりも燃料の増量割合が小さいものとされて
いる。これは、エンスト防止を主眼として高負荷増量は
最小限に止めておくためと、エアフローメータ24で検出
される吸入空気量が実際の吸入空気量よりも大きく表わ
れることをも勘案したためである。 前記P17あるいはP19の後は、P20において、燃料量補
正のために用いられる各種信号（冷却水温、吸気温等）
が読込まれた後、P21において、これ等各種信号に基づ
く燃料の補正値（これ等の補正値を総合したもの）ＣTO
TALが算出される。そして、P22において、図中に示す式
にしたがって最終的な燃料噴射量TIが算出され、P23に
おいてこのTIが実行される（所定のタイミングでの燃料
噴射）。 一方、前記P13の判別でNOのときは、エンジン始動後
所定時間経過して、エアフローメータ24の出力が安定し
たときである。このときは、P31〜P39において従来と全
く同様に、高負荷増量が行われ、高負荷増量の禁止とい
うことはなされない。なお、P31〜P39の処理は、P14〜P
23の処理と対応しているので（ただしP16に相当するス
テップは有しない）、その重複した説明は省略する。た
だし、高負荷時における増量値ERは、前述したように、
P19での増量値に比して増量割合がより大きくなるよう
に設定される。 以上実施例について説明したが、エンジン完爆後にお
ける加速の検出としては、スロットル開度の変化量等適
宜の手法により行うことができる。 （発明の効果〕 本発明は以上述べたことから明らかなように、エンジ
ン完爆後に吸入空気量に基づいて高負荷増量を行うもの
において、エンジン完爆直後のオーバリッチあるいはオ
ーバリーンによるエンストを防止しつつ、加速性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第２図は本発明の制御例を示すフローチャート。 第３図は本発明の制御例を図式的に示すグラフ。 第４図はエンジン完爆直後における高負荷増量割合の設
定例を示すマップ。 第５図は本発明の全体構成図。 1:エンジン 5:燃焼室 7:吸気ポート 21:吸気通路 24:エアフローメータ 25:スロットル弁 27:燃料噴射弁 31:制御ユニット 37:スタータスイッチ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．エンジンに燃料を供給する燃料供給手段と、 エンジンに供給される吸入空気量を検出する吸入空気量
   検出手段と、 前記燃料供給手段より供給される燃料量を、前記吸入空
   気量検出手段により検出された吸入空気量に対応した量
   となるように決定する基本燃料量決定手段と、 前記吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量が
   所定以上の高負荷時に、前記燃料供給手段より供給する
   燃料量を、前記基本燃料量決定手段により決定された燃
   料量よりも所定分の燃料を増量させる高負荷増量手段
   と、 エンジンを始動しその後完爆したことを検出する始動検
   出手段と、 前記始動検出手段によりエンジンの完爆を検出してから
   所定時間を経過するまでは、前記高負荷増量手段による
   燃料の増量を禁止させる増量禁止手段と、 エンジンの加速を検出する加速検出手段と、 エンジンの加速時には、前記増量禁止手段による燃料増
   量の禁止を解除する禁止解除手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの燃料制御装
   置。