JP2815213B2 - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

エンジンの燃料制御装置

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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燃料制御装置に関し、特に吸気圧
力に応じてエンジンへの燃料供給量を制御するようにし
たものの改良に関する。
(従来の技術) 従来、エンジンの燃料制御装置として、例えば特開昭
59−15656号公報に開示されるように、吸気通路に燃料
噴射用インジェクタを設けると共に、スロットル弁下流
の吸気通路に吸気圧力を検出する吸気圧センサを設け、
この吸気圧センサで検出された吸気圧力とエンジン回転
数とに応じて上記インジェクタからの燃料噴射量を適宜
制御するようにしたものが知られている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、従来、エンジンの過給装置として、いわゆ
るシーケンシャル・ターボ式のエンジンが知られてい
る。このものは、エンジンの排気通路に並的に設けられ
たプライマリターボ過給機およびセカンダリターボ過給
機と、セカンダリターボ過給機専用の排気通路に設けら
れた排気カット弁とを備え、低吸入空気量時には排気カ
ット弁を閉じて排気通路の排気ガスをプライマリターボ
過給機のタービンに集中的に供給することにより高い過
給圧を立上がり良く得る一方、高吸入空気量時には排気
カット弁を開いて排気通路の排気ガスをプライマリター
ボ過給機およびセカンダリターボ過給機の双方のタービ
ンに供給することにより吸入空気量を確保しながら適正
な過給圧を得るようにしたものである。このようなエン
ジンでは、排気カット弁の開閉に応じて排気通路の通路
面積が変わるので、排気抵抗が変わることになる。
一方、従来、エンジンの排気装置として、いわゆる可
変サイレンサ装置が知られている。これは、排気通路に
並列に設けられた第1排気出口管および第2排気出口管
と、第2排気出口管に設けられた制御弁とを備え、エン
ジンの低回転時には制御弁を閉じて第1排気出口管のみ
で排気を行うことにより、高い排気抵抗によって車内の
“こもり音”を抑制する一方、エンジンの高回転時には
制御弁を開いて第1排気出口管および第2排気出口管で
排気を行うことにより、排気圧力を低減するようにした
ものである。このようなエンジンにおいても、制御弁の
開閉に応じて排気通路の通路面積が変わるので、排気抵
抗が変わることになる。
ところが、上述したように吸気圧力に応じて燃料供給
量を制御するようにしたエンジンの燃料制御装置におい
て、上記シーケンシャル・ターボ式の過給装置や可変サ
イレンサ装置など、エンジンの運転状態に応じて排気抵
抗が変わるように排気通路を開閉する開閉弁を設けた場
合、開閉弁の開閉による排気抵抗の変化時(排気カット
弁の開閉時、制御弁の開閉時)に、空燃比が不用意に変
動するという不具合が発生することがある。すなわち、
加速時のようにエンジン回転数が増大する場合を例にと
ると、排気カット弁の開作動や制御弁の開作動によって
排気抵抗が小さくなると、この変化に伴い吸気抵抗が低
下するので、そのままのスロットル弁開度では吸気流量
が多くなり過ぎ、そのためにスロットル弁開度を少し閉
じ側に戻すと吸気圧力が低下する。このため、吸気流量
と吸気圧力とが対応せず、吸気圧力に応じて一律に燃料
供給量を制御すると、空燃比が目標値からずれてしま
う。この空燃比の“ずれ”は減速時のようにエンジン回
転数が減少する場合にも同様に起こる。
本発明はこのような点に着目してなされたものであ
り、その目的とするところは、吸気圧力に応じて燃料供
給量を制御し且つ開閉弁により排気抵抗が変わるように
排気通路を開閉する場合に空燃比の目標値との“ずれ”
を防止することにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明では、吸気圧力に応
じてエンジンへの燃料供給量を制御すると共に、この燃
料供給量の制御を、排気通路を開閉する開閉弁の作動に
応じて補正するようにしている。
具体的に、請求項1の発明に講じた解決手段は、第1
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119,120と、エンジンの吸気圧力を検出する吸気圧力
検出手段115と、この吸気圧力検出手段115の出力を受
け、エンジンへの燃料供給量が吸気圧力に応じた量にな
るように上記燃料供給手段119,120を制御する燃料制御
手段302とを備えると共に、排気通路を開閉する開閉弁1
23と、エンジンの運転状態に応じて、該開閉弁123を開
弁または閉弁作動させる排気制御手段401と、この排気
制御手段401の開弁または閉弁作動時点を検出し、この
時点において、上記燃料制御手段302による吸気圧力に
対応した燃料供給量が、予め設定した別の対応関係の量
となるように補正する補正手段303とを備え、この補正
手段303は、上記開閉弁123が開弁作動するとき、燃料制
御手段302による吸気圧力に対応した燃料供給量が増量
側に変更された値となるように設定するものとする。
その場合、請求項2の発明では、上記請求項1におい
て、エンジンの排気通路には並列にプライマリターボ過
給機およびセカンダリターボ過給機が設けられており、
上記開閉弁123は、セカンダリターボ過給機専用の排気
通路に設けられた排気カット弁であって、上記排気制御
手段401は、低吸入空気量時には排気カット弁を閉じ、
高吸入空気量時には排気カット弁を開くように排気カッ
ト弁を作動させる制御手段であり、エンジンの運転状態
の検出により排気カット弁の開弁作動時点を検出し、こ
の時点になったとき、燃料制御手段302による吸気圧力
に対応した燃料供給量が増量側に変更された値となるよ
う設定するものである。
(作用) 上記の構成により、請求項1及び2の発明では、吸気
圧力検出手段115で検出された吸気圧力に基づいて燃料
制御手段302により燃料供給手段119,120が制御され、エ
ンジンへの燃料供給量が空気圧力に応じた量になる。
また、排気制御手段401の制御により、エンジンの運
転状態に応じて、排気抵抗が変わるように開閉弁123が
開弁又は閉弁される。
その場合、上記補正手段303により、上記排気制御弁4
01の開弁又は閉弁作動時点を検出したとき、上記燃料制
御手段302による吸気圧力に対応した燃料供給量が予め
設定した別の対応関係の量となるように補正され、排気
抵抗が減少するよう上記開閉弁123が開弁作動すると
き、燃料制御手段302による吸気圧力に対応した燃料供
給量が増量側に変更された値となるよう設定されるの
で、上記開閉弁の開閉による排気抵抗の変化時に、吸気
流量と吸気圧力との不対応による空燃比の目標値との
“ずれ”を防止することができる。
また、請求項2の発明のように、エンジンの排気通路
に並列に設けられたプライマリターボ過給機およびセカ
ンダリターボ過給機と、セカンダリターボ過給機専用の
排気通路に設けられた開閉弁123としての排気カット弁
と、低吸入空気量時には排気カット弁を閉じ、高吸入空
気量時には排気カット弁を開く排気制御手段401とを備
えたものを採用すると、低吸入空気量時に高い過給圧を
立上がり良く得る一方、高吸入空気量時に吸入空気量を
確保しながら適正な過給圧を得ることができると共に、
上記補正手段303による燃料供給量の補正により、空燃
比の目標値との“ずれ”を防止することができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図は本発明の実施例に係る燃料制御装置を備えた
燃料噴射式2気筒エンジンを示す。このエンジンはシー
ケンシャル・ターボ式の過給装置を備えている。同図に
おいて、101はエンジンであって、このエンジン101には
各気筒に対応して排気通路102,103が互いに独立して設
けられている。これら二つの排気通路102,103の一方に
はプライマリターボ過給機104のタービン105が、また、
他方にはセカンダリターボ過給機106のタービン107がそ
れぞれ配設されている。二つの排気通路102,103は、両
タービン105,107の下流において一本に合流して合流排
気通路124になっている。
また、吸気通路109は図示しないエアクリーナの下流
で二つに分かれ、その第1の分岐通路110の途中にはプ
ライマリターボ過給機の104のブロア111が、また、第2
の分岐通路112の途中にはセカンダリターボ過給機107の
ブロア113が配設されている。これら分岐通路110,112
は、分岐部において互いに対向し、両側に略一直線に延
びるように形成されている。また、二つの分岐通路110,
112は各ブロア111,113の下流で再び合流する。そして、
再び一本になった吸気通路109にはインタークーラ114が
配設され、その下流には、エンジン101の吸気圧力を検
出する吸気圧力検出手段としての負圧センサ115が配設
されている。この負圧センサ115はフィルタを内蔵して
いる。また、インタークーラ114と負圧センサ115との間
に位置してスロットル弁116が配設されている。さら
に、吸気通路109の下流端は分岐してエンジン101の各気
筒に対応した二つの独立吸気通路117,118となり、図示
しない各吸気ポートに接続されている。これら各独立吸
気通路117,118にはそれぞれエンジン101に燃料を供給す
る燃料供給手段としての燃料噴射用インジェクタ119,12
0が配設されている。
吸気通路109の上流側には、上記第1及び第2の分岐
通路110,112の分岐部上流に位置して、吸入空気量を検
出するエアフローメータ121が設けられている。
二つの排気通路102,103は、プライマリ及びセカンダ
リの両ターボ過給機104,105の上流において、比較的小
径の連通路122によって互いに連通されている。そし
て、セカンダリ側のタービン107が配設された排気通路1
03には、上記連通路122の開口位置直下流に開閉弁とし
ての排気カット弁123が設けられている。また、上記連
通路122の途中で延びてタービン105,107下流の合流排気
通路124に連通するバイパス通路125が形成され、該バイ
パス通路125には、ダイアフラム式のアクチュエータ126
にリンク結合されたウエストゲート弁127が配設されて
いる。そして、上記バイパス通路125のウエストゲート
弁127上流部分とセカンダリ側タービン107につながる排
気通路103の排気カット弁123下流とを連通させる洩らし
通路128が形成され、該洩らし通路128には、ダイアフラ
ム式のアクチュエータ129にリンク結合された排気洩ら
し弁130が設けられている。
排気カット弁123は、ダイアフラム式のアクチュエー
タ131にリンク連結されている。一方、セカンダリター
ボ過給機106のブロア113が配設された分岐通路112に
は、ブロア113下流に吸気カット弁132が配設されてい
る。この吸気カット弁132はバタフライ弁で構成され、
やはりダイアフラム式のアクチュエータ133にリンク結
合されている。また、同セカンダリ側の同分岐通路112
には、ブロア113をバイパスするようにリリーフ通路134
が形成され、該リリーフ通路134にはダイアフラム式の
吸気リリーフ弁135が配設されている。
排気洩らし弁130を操作する前記アクチュエータ129の
圧力室は、導管136を介して、プライマリターボ過給機1
04のブロア111が配設された分岐通路110のブロア111下
流側に連通されている。このブロア111下流の圧力が所
定値以上となったとき、アクチュエータ129が作動して
排気洩らし弁130が開き、それによって、排気カット弁1
23が閉じているときに少量の排気ガスがバイパス通路12
8を流れてセカンダリ側のタービン107に供給される。従
って、セカンダリターボ過給機106は、排気カット弁123
が開く前に予め回転を開始する。この間、後述のように
吸気リリーフ弁135が開かれていることにより、セカン
ダリターボ過給機106の回転は上がり、排気カット弁123
が開いたときの過渡応答性が向上し、トルクショックが
緩和される。
吸気カット弁132を操作する前記アクチュエータ133の
圧力室は、導管137により電磁ソレノイド式三方弁138の
出力ポートに接続されている。また、排気カット弁123
を操作する前記アクチュエータ131は、導管139により前
記ソレノイド式の別の三方弁140の出力ポートに接続さ
れている。さらに、吸気リリーフ弁135を操作するアク
チュエータ141の圧力室は、導管142により電磁ソレノイ
ド式の別の三方弁143の出力ポートに接続されている。
吸気リリーフ弁135は、後述のように、排気カット弁123
及び吸気カット弁132が開く前の所定の時期までリリー
フ通路134を開いておく。これにより、洩らし通路128を
流れる排気ガスによってセカンダリターボ過給機106の
予回転する際に、吸気カット弁132上流の圧力が上昇し
てサージング領域に入るのを抑え、また、ブロア113の
回転を上げさせる。
ウエストゲート弁127を操作する前記アクチャエータ1
26は、導管144により電磁ソレノイド式の別の三方弁145
の出力ポートに接続されている。
上記4個の電磁ソレノイド式三方弁138,140,143,145
およびインジェクタ119,120は、マイクロコンピュータ
を利用して構成されたコントロールユニット146によっ
て制御される。このコントロールユニット146にはエン
ジン回転数R、吸入空気量Qのほか、スロッル開度TV
O、プライマリ側ブロア111下流の過給圧P1等が入力され
ており、それらに基づいて後述のような制御が行われ
る。
吸気カット弁132制御用の上記電磁ソレノイド式三方
弁138の一方の入力ポートは、導管147を介して負圧タン
ク148に接続され、他方の入力ポートは導管149を介して
後述の差圧検出弁150の出力ポート170に接続されてい
る。負圧タンク148には、スロットル弁116下流の吸気負
圧がチェック弁151を介して導入されている。また、排
気カット弁123制御用の前記三方弁140の一方の入力ポー
トは大気に開放されており、他方の入力ポートは、導管
152を介して、前記負圧タンク148に接続された前記導管
147に接続されている。一方、吸気リリーフ弁135制御用
の三方弁143の一方の入力ポートは前記負圧タンク148に
接続され、他方の入力ポートは導管153を介してスロッ
トル弁116下流に接続されている。また、ウエストゲー
ト弁127制御用の三方弁145の一方の入力ポートは大気に
開放されており、他方の入力ポートは、導管154によっ
て、プライマリ側のブロア111下流側に連通する導管136
に接続されている。
第3図に示すように、上記差圧検出弁150は、そのケ
ーシング161内が第1及び第2の二つのダイアフラム16
2,163によって三つの室164,165,166に区画されている。
そして、その一端側の第1の室164には、第1の入力ポ
ート167が開口され、また、ケーシング161端部内面と第
1のダイアフラム162との間に圧縮スプリング168が配設
されている。また、真中の第2の室165には第2の入力
ポート169が開口され、他端側の第3の室166には、ケー
シング161端壁部中央に出力ポート170が、また、側壁部
に大気開放ポート171が開口されている。そして、第1
のダイアフラム162には、第2のダイアフラム163を貫通
し第3の室166の上記出力ポート170に向けて延びる弁体
172が固設されている。
第1の入力ポート167は、導管173によって、第2図に
示すように吸気カット弁132の下流側に接続され、プラ
イマリ側ブロア111下流側の過給圧P1を上記第1の室164
に導入する。また、第2の入力ポート169は、導管174に
よって吸気カット弁132上流に接続され、従って、吸気
カット弁132が閉じているときの吸気カット弁132上流側
の圧力P2を導入するようになっている。この両入力ポー
ト167,169から導入される圧力P1,P2の差が所定値以上の
ときは、弁体172が出力ポート170を開く。この出力ポー
ト170は、導管149を介して、吸気カット弁132制御用の
三方弁138の入力ポートの一つに接続されている。従っ
て、該三方弁138が吸気カット弁132操作用のアクチュエ
ータ133の圧力室につながる導管137を差圧検出弁150の
出力ポートにつながる上記導管149に連通させている状
態で、差圧P2−P1が所定値よりも大きくなると、該アク
チュエータ133には大気が導入され、吸気カット弁132が
開かれる。また、三方弁138がアクチュエータ133側の前
記導管137を負圧タンク148につながる導管147に連通さ
せたときには、該アクチュエータ133に負圧が供給さ
れ、吸気カット弁132が閉じられる。
一方、排気カット弁123は、排気カット弁123制御用の
三方弁140が排気カット弁123操作用アクチュエータ131
の圧力室につながる導管139を負圧タンク148側の前記導
管152に連通させたとき、該アクチュエータ131に負圧が
供給されることによって閉じられる。また、三方弁140
が出力側の前記導管139を大気に開放すると、排気カッ
ト弁123は開かれ、セカンダリターボ過給機106による過
給が行われる。
第4図は、吸気カット弁132、排気カット弁124、吸気
リリーフ弁135及びウエストゲート弁127の開閉状態を、
排気洩らし弁130の開閉状態とともに示す制御マップで
ある。このマックはコントロールユニット146内に格納
されており、これをベースに上記4個の電磁ソレノイド
式三方弁138,140,143,145の制御が行われる。
エンジン回転数Rが低く、あるいは吸入空気量Qが少
ない低吸入空気量域においては、吸気リリーフ135は開
かれており、排気洩らし弁130が開くことによってセカ
ンダリターブ過給機106の予回転が行われる。そして、
エンジン回転数がR2あるいは吸入空気量がQ2のラインに
達すると、吸気リリーフ弁135は閉じられ、その後、排
気カット弁123が開くまでの間、セカンダリ側ブロア113
下流の圧力が上昇する。そして、Q4−R4のラインに達す
ると排気カット弁123が開き、次いで、Q6−R6ラインに
達して吸気カット弁132が開くことによりセカンダリタ
ーボ過給機106による過給が始まり、このQ6−R6ライン
を境にプライマリとセカンダリの両過給機による過給領
域に入る。
吸気カット弁132、排気カット弁123及び吸気リリーフ
弁135は、高吸入空気量域から低吸入空気量域へは若干
のヒステリシスをもって切り換わる。すなわち、第4図
に破線で示すQ5−R5,Q3−R3,Q1−R1の各ラインで切り換
わる。
なお、これら各ラインの折れた部分は、いわゆるノー
ロードラインもしくはロードロードライン上にある。
ウエストゲート弁127は、エンジン回転数R及びスロ
ットル開度TVOが所定値以上でかつプライマリ側ブロア
下流の過給圧P1が所定値以上となったとき開かれる。
第6図は、この実施例における排気カット弁123、排
気カット弁132及び吸気リリーフ弁135の上記制御を実行
するフローチャートである。なお、Sは各ステップを示
す。また、Fはフラグであって、このフラグの状態(F
=1〜6)が意味するところは、第4図に示すとおりで
あり、それぞれ、前回の移行が、それぞれ、Q1−R1ライ
ンの高流量側から低流量側への移行である(F=1),Q
2−R2ラインの低流量側から高流量側への移行である
(F=2),Q3−R3ラインの高流量側から低流量側への
移行である(F=3),Q4−R4ラインの低流量側から高
流量側への移行である(F=4),Q5−R5ラインの高流
量側から低流量側への移行である(F=5),Q6−R6ラ
インの低流量側から高流量側への移行である(F=
6)、という各状態に対応する。以下、ステップを追っ
て説明する。
まず、第6図においてスタートし、S1でイニシャライ
ズ(初期化)を行う。このとき、フラグは1とする。
次に、S2で、吸入空気量Qとエンジン回転数Rとを入
力する。そして、S3でマップ値Q1〜Q6,R1〜R6を読み出
す。
次に、S4でフラグFが1であるかどうか、つまり、前
回の移行がQ1−R1ラインの高流量側から低流量側への移
行であったかどうかを見る。なお、当初はF=1であ
り、従って、この判定はYESとなる。
そして、F=1であれば、次に、S5へ行って、今回Q
がQ2より大きいかどうかを判定し、NOであれば、次に、
S6で今回RがR2より大きいかどうかを見る。そして、S5
でYESあるいはS6でYESであれば、S7へ行ってフラグFを
2にセットし、S8で吸気リリーフ弁を閉じる制御をする
(アクチュエータに正圧を導入する)。また、S5及びS9
の判定がいずれもNOであれば、そのままリターンする。
S4での判定がNOであるときは、S9へ行って、フラグF
が偶数であるかどうか、つまり、前回の移行が低流量側
から高流量側へのいずれかのラインでの移行があったか
どうかを見る。
そして、S9でYESのときは、S10へ行き、F=2かどう
か、つまり、前回の移行がQ2−R2ラインの低流量側から
高流量側への移行であったかどうかを判定し、F=2で
あれば、S11へ行く。
S11では、今回QがQ4より大きいかどうかを判定し、N
Oであれば、次に、S12で今回RがR4より大きいかどうか
を見る。そして、S11あるいはS12のいずれかがYESであ
るときは、S13へ行ってフラグFを4に設定し、S14で排
気カット弁を開く制御を行う(アクチュエータに負圧を
導入する。)。
また、S11及びS12のいずれの判定もNOであるときは、
S15へ行って、今回QがQ1より小さいかどうかを見る。
S15でYESであれば、S16で今回RがR1より小さいかど
うかを見る。そして、YESであれば、S17へ行ってフラグ
Fを1に設定し、S18で吸気リリーフ弁を開く制御をす
る(アクチュエータに負圧を導入する)。また、S15及
びS16の判定がいずれもNOであるときは、そのままリタ
ーンする。
S10の判定がNOのときは、S19へ行って、フラグFが4
であるかどうか、つまり、前回の移行がQ4−R4ラインの
低流量側から高流量側への移行であったかどうかを判定
する。
S19でYESであれば、S20で今回QがQ6より大きいかど
うかを見て、NOであれば、次に、S12で今回RがR6より
大きいかどうかを見る。そして、S20あるいはS21のいず
れかでYESであれば、S22へ行ってフラグFを6にセット
し、S23で吸気カット弁を開く制御をする(アクチュエ
ータを差圧検出弁側に連通させる)。
また、S21でNOであれば、S24へ行き、QがQ3より小さ
いかどうかを判定し、YESであれば、S25でRがR3より小
さいかどうかを判定する。そして、S25でYESであれば、
S26へ行ってフラグFを3にセットし、S27で排気カット
弁を閉じる制御をする(アクチュエータに大気を導入す
る)。
S19の判定でNOのときは、F=6、つまり前回の移行
がQ6−R6ラインの低流量側から高流量側への移行である
ということであって、このときは、S28へ行って今回Q
がQ5より小さいかどうかを判定し、YESであれば、つい
で、S29で今回RがR5より小さいかどうかを判定する。
そして、YESであれば、S30へ行って、フラグFを5に設
定し、S31で吸気カット弁を閉じる制御をする(アクチ
ュエータに負圧を導入する)。また、S28あるいはS29の
いずれかでNOのときは、そのままリターンする。
次に、S9の判定でNOのときのフローを説明する。
S9でNOのときは、S41へ行ってフラグFが3かどう
か、つまり、前回の移行がQ3−R3ラインの高流量側から
低流量側への移行であったかどうかを判定する。そし
て、YESであれば、ついで、S42で今回QがQ1より小さい
かどうかを判定し、YESであれば、S43で今回RがR1より
小さいかどうかを判定する。そして、YESであれば、S44
へ行ってフラグFを1に設定し、ついで、S45で排気カ
ット弁を開く制御をする。
S42あるいはS43のいずれかでNOであれば、S46へ行
き、QがQ4より大きいかどうかを見て、NOであれば、S4
7でRがR4より大きいかどうかを判定する。そして、S46
あるいはS47のいずれかでYESであれば、S48に行ってフ
ラグFを4に設定し、ついで、S49で排気カット弁を開
く制御をする。また、S47でNOであればそのままリター
ンする。
S41でNOのときは、F=5ということであって、この
ときはS50へ行ってQがQ3より小さいかどうかを判定
し、YESであれば、S51でRがR3より小さいかどうかを判
定する。そして、S51でYESであれば、S52でフラグFを
3に設定し、ついで、S53で排気カット弁を閉じる制御
をする。
S50あるいはS51のいずれかでNOであれば、S54へ行っ
てQがQ6より大きいかどうかを判定し、NOであれば、つ
いでS55でRがR6より大きいかどうかを見る。そして、S
54あるいはS55のいずれかでYESであれば、S56へ行って
フラグFを6に設定し、ついで、S57で吸気カット弁を
開く制御をする。
また、S55でNOのときはそのままリターンする。
以上のフローにより、低吸入空気量時には排気カット
弁123を閉じ、高吸入空気量時には排気カット弁124を開
く排気制御手段401を構成している。そして、上記プラ
イマリターボ過給機104およびセカンダリターボ過給機1
06と、排気カット弁123と、この排気制御手段401とによ
り、エンジン101の運転状態に応じて、排気抵抗が変わ
るように排気の流通を調整する排気調整手段301を構成
している。
次に、インジェクタ119,120の制御を第7図のフロー
に基づいて説明する。同図において、スタート後、ステ
ップS61でエンジン回転数Ne、吸気圧力(ブースト圧
力)PM、スロットル弁開度TVOなどを読み込み、ステッ
プS62で1次基本噴射パルス幅TE1を、エンジン回転数Ne
および吸気圧力PMに基づいてマップから読み出す。そし
て、ステップS63で、各種補正量による補正係数Cおよ
び無効噴射時間Tvに基づいて、2次基本噴射パルス幅TE
2を、“TE2=TE1×(1+C)+Tv"により演算する。さ
らに、ステップS64でエンジン101がプライマリターボ過
給機104のみの過給領域(Pryゾーン)にあるか、プライ
マリターボ過給機104およびセカンダリターボ過給機106
による過給領域(Pry+Sryゾーン)にあるかを判定す
る。
このステップS64で、(Pry+Sryゾーン)にあると判
定したときは、ステップS65で(Pry+Sryゾーン)に入
った瞬間か否かを判定する。そして、(Pry+Sryゾー
ン)に入った瞬間であるときには、排気抵抗が減って排
気圧力が下降し、これに応じて吸気圧力も下降している
ので、ステップS66で吸気圧力の変動量ΔPMを、“ΔPM
=PMi−PMi-1"により求める。また、ステップS67でのタ
イマのカウント時間TM01をカウンタTMにセットする。そ
して、ステップS68でカウンタTMが“0"か否かを判定す
る。最初は“0"でないので、ステップS69に進んでカウ
ンタTMを“1"だけカウントダウンし、ステップS70にお
いて(Pry+Sryゾーン)における燃料補正係数CP+Sと
して第8図の特性図に基づいて求めたK1を設定する。そ
して、ステップS79で最終噴射パルス幅TPを、“TP=TE2
×(1+CP+S+CP)”によって求め、ステップS80でこ
のTPに基づいてインジェクタ119,120から燃料を噴射し
てリターンする。この場合、CPは“0"である。
その後、(Pry+Sryゾーン)にある間はステップS65
での判定がNOになるのでステップS65からステップS68
進み、ステップS69〜S70、ステップS79〜S80の処理を続
行する。そして、ステップS68でカウンタTMがカウント
アップされると、ステップS71に進んで燃料補正係数C
P+Sを“0"に設定し、ステップS79で最終噴射パルス幅TP
を求め、ステップS80でこのTPに基づいてインジェクタ1
19,120から燃料を噴射してリターンする。
一方、ステップS64でエンジン101がプライマリターボ
過給機104のみの過給領域(Pryゾーン)にあると判定し
たときには、ステップS72で(Pryゾーン)に入った瞬間
か否かを判定する。そして、(Pryゾーン)に入った瞬
間であるときには、排気抵抗が増して排気圧力が上昇
し、これに応じて吸気圧力も上昇しているので、ステッ
プS73で吸気圧力の変動量ΔPMを、“ΔPM=PMi−PMi-1"
により求める。また、ステップS74でタイマのカウント
時間TM02をカウンタTMにセットする。そして、ステップ
S75でカウンタTMが“0"か否かを判定する。最初は“0"
でないので、ステップS76に進んでカウンタTMを“1"だ
けカウントダウンし、ステップS77において(Pryゾー
ン)における燃料補正係数CPとして第9図の特性図に基
づいて求めたK2を設定する。そして、ステップS79で最
終噴射パルス幅TPを求め、ステップS80でこのTPに基づ
いてインジェクタ119,120から燃料を噴射してリターン
する。
その後、(Pryゾーン)にいる間はステップS72での判
定がNOになるのでステップS72からステップS75に進み、
ステップS76〜S77、ステップS79〜S80の処理を続行す
る。そして、ステップS75でカウンタTMがカウントアッ
プされると、ステップS78に進んで燃料補正係数CPを
“0"に設定し、ステップS79で最終噴射パルス幅TPを求
め、ステップS80でこのTPに基づいてインジェクタ119,1
20から燃料を噴射してリターンする。
なお、上記TMはイグニッションスイッチのON時に“0"
が入力される。
以上のフローにおいて、ステップS61〜S64およびステ
ップS79〜S80にり、吸気圧力検出手段(負圧センサ)11
5の出力を受け、エンジン101への燃料供給量が吸気圧力
に応じた量になるように燃料供給手段(インジェクタ)
119,120を制御する燃料制御手段302を構成している。ま
た、ステップS65〜S78により、排気制御手段401の開弁
又は閉弁作動時点を検出し、この時点において、上記燃
料制御手段302による吸気圧力に対応した燃料供給量
が、予め設定した別の対応関係の量となるように補正
し、排気カット弁123が開弁作動するとき、燃料制御手
段302による吸気圧力に対応した燃料供給量が増量側に
変更された値となるように設定する補正手段303を構成
している。
したがって、上記実施例においては、負圧センサ115
で検出された吸気圧力に基づいて燃料制御手段302によ
りインジェクタ119,120が制御され、エンジンへの燃料
供給量が吸気圧力に応じた量に制御される。
また、低吸入空気量域では排気カット弁123が閉じて
排気通路102,103からの排気ガスがプライマリターボ過
給機104のタービン105に集中的に供給されて高い過給圧
が立上がり良く得られる。このときには排気抵抗が大き
くなる。一方、高吸入空気量域では排気カット弁123が
開いて排気通路102,103からの排気ガスがプライマリタ
ーボ過給機104およびセカンダリターボ過給機106のター
ビン105,107に供給されて吸入空気量を確保しながら適
正な過給圧が得られる。このときは排気抵抗が小さくな
る。
その場合、補正手段303により、(Pry+Sryゾーン)
への移行時に所定時間、排気抵抗の減少に伴い燃料供給
量を増量補正し、あるいは(Pryゾーン)への移行時に
所定時間、排気抵抗の増大に伴い燃料供給量を減量補正
したので、排気カット弁123の開閉による排気抵抗の変
化時に、吸気流量と吸気圧力との不対応による空燃比の
目標値との“ずれ”を防止することができる。
なお、排気調整手段301の作動時に、これに合せてイ
ンジェクタ119,120から非同期に燃料噴射を実行するよ
うにすれば、上記噴射パルス幅の制御遅れなどによる一
時的な空燃比の変動を防止することができる。
また、上記実施例では、過給機を二つとし、その双方
を排気ターボ過給機としたが、過給機の数は三つ以上で
も良く、作動、不作動に切り換えられるセカンダリ側の
過給機のうち少なくとも一つが排気ターボ過給機であれ
ば良い。
次に、変形例について説明する。上記実施例では排気
調整手段としてシーケンシャル・ターボ式の過給装置を
用いたが、変形例では排気調整手段として可変サイレン
サ装置を用いている。この変形例は、無過給の燃料噴射
式エンジンの排気通路に、第10図に示すような可変サイ
レンサ装置を設けたものである。すなわち、この可変サ
イレンサ装置では排気系が二つに分岐されており、同図
に示すように、各排気系にはメインサイレンサー501、
サブサイレンサー502および触媒コンバータ503が配設さ
れている。これらメインサイレンサー501の内部は、第1
1図に示すように、連通孔を介して互いに連通する共鳴
室と膨張室とに区画形成されており、この膨張室とメイ
ンサイレンサー501の外部とが略直線状の排気入口管504
および第1排気出口管505によって連通され、メインサ
イレンサー501の外部と上記共鳴室とが第2排気出口管5
06によって連通されている。この第2排気出口管506
は、上記第1排気出口管505よりも小径で、一方の開口
端506aが上記共鳴室に臨んでおり、且つ管全体がメイン
サイレンサー501内を蛇行することにより長い通路長を
有している。また、その中間部(膨張室内に位置する部
分)には吸音材が配設されている。
このような構造により、各メインサイレンサー501に
は、第11図に示すように、排気が上記排気入口管504か
ら膨張室を通って直接第1排気出口管505より排出され
る短排気通路と、上記排気入口管504から膨張室および
吸音室を通り、さらにメインサイレンサー501内を蛇行
して第2排気出口管506より排出される長排気通路とが
形成されている。
さらに、各第1排気出口管505内には開閉弁としての
開閉バルブ507が設けられている。これらの開閉バルブ5
07はリンクを介してアクチュエータ510のロッド510aに
連結され、このロッド510aの出没によって各第1排気出
口管505内を開閉するように構成されている。上記各ア
クチュエータ510は、分岐通路511および共通通路512を
介してスロットル弁下流側の吸気通に連結されており、
その吸気負圧により作動するようになっている。各分岐
通路511には、コントロールユニット514に接続された三
方ソレノイド弁513が配設されており、これら三方ソレ
ノイド弁513による各分岐通路511の開閉により、アクチ
ュエータ510の作動(開閉バルブ507の開閉作動)が制御
される。
上記コントロールユニット514による三方ソレノイド
弁513の制御を説明する。まず、エンジン101が停止して
いるときは開閉バルブ507を開いて、全排気出口管505,5
06を開いておく。
そして、エンジン回転数がほぼアイドル回転数となっ
た時点で三方ソレノイド弁513にバルブ閉信号を出力し
て開閉バルブ507を閉じる。このことにより、排気は両
メインサイレンサー501の第2の排気出口管506のみで行
われる。この排気出口管506は上述したように小径で長
い通路を形成しているので、排気抵抗が大きいと共に、
吸音材を有しているので、車内に発生する“こもり音”
が効果的に抑制される。
さらに、エンジン回転数がほぼ3500rpm程度となった
時点で三方ソレノイド弁513にバルブ開信号を出力して
開閉バルブ507を開く。このことにより、排気抵抗が小
さくなって排気圧力が低減すると共に、排気流速の低下
によって車外騒音となる気流音の発生が抑制される。
すなわち、エンジン回転数で、ほぼ3500rpmを境にし
て開閉バルブ507が開閉切換され、これによって排気抵
抗が変わる。この可変サイレンサ装置により、エンジン
101の運転状態に応じて、排気抵抗が変わるように排気
の流通を調整する排気調整手段301′を構成している。
この変形例におけるインジェクタの制御は上記実施例
における燃料制御と同様である。すなわち、上記実施例
ではエンジンが(Pryゾーン)にあるか(Pry+Sryゾー
ン)にあるかを判定し、(Pry+Sryゾーン)に入ってか
らのTM01の時間、および(Pryゾーン)に入ってからのT
M02の時間、燃料を増減補正するようにした。これに対
し、この変形例ではエンジンが3500rpmを境にしてこれ
よりも高回転側にあるか低回転側にあるかを判定し、高
回転側に入ってからのTM03の時間、および低回転側に入
ってからのTM04の時間、燃料を増減補正するようにして
いる。
なお、上記実施例では排気調整手段としてシーケンシ
ャル・ターボ式の過給装置を用い、変形例では排気調整
手段として可変サイレンサ装置を用いたが、シーケンシ
ャル・ターボ方式の過給装置および可変サイレンサ装置
の双方を組合せて排気調整手段を構成しても良い。
(発明の効果) 以上説明したように、請求項1及び2の発明のエンジ
ンの燃料制御装置によれば、エンジンへの燃料供給量が
吸気圧力に応じた量になるように燃料供給手段を制御す
ると共に、排気制御手段の開弁又は閉弁作動時点を検出
したとき上記燃料制御手段による燃料供給量の制御を補
正したので、吸気圧力に基づく燃料供給量および排気制
御手段の制御を実行しながら、燃料供給量の補正によ
り、開閉弁の開閉による排気抵抗の変化時に、吸気流量
と吸気圧力との不対応による空燃比の目標値との“ず
れ”を防止することができる。
その場合、請求項2の発明にすると、エンジンの排気
通路に並列に設けられたプライマリターボ過給機および
セカンダリターボ過給機と、セカンダリターボ過給機専
用の排気通路に設けられた開閉弁としての排気カット弁
と、低吸入空気量時には排気カット弁を閉じ、高吸入空
気量時には排気カット弁を開く排気制御手段とを備えた
ものを採用したので、低吸入空気量時に高い過給圧を立
上がり良く得る一方、高吸入空気量時に吸入空気量を確
保しながら適正な過給圧を得ることができると共に、上
記燃料供給量の補正により、空燃比の目標値との“ず
れ”を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図である。第2図
〜第9図は本発明の実施例を示し、第2図は全体システ
ム図、第3図は差圧検出弁を示す断面図、第4図及び第
5図はシーケンシャル・ターボ式過給装置の制御特性
図、第6図はシーケンシャル・ターボ式過給装置の制御
を実行するためのフローチャート図、第7図は燃料噴射
量の制御を実行するためのフローチャート図、第8図は
燃料補正係数CP+Sの特性図、第9図は燃料補正係数CP
特性図である。第10図および第11図は本発明の変形例を
示し、第10図は可変サイレンサ装置の全体システム図、
第11図はメインサイレンサー内の排気の流れを示す模式
図である。 101……エンジン 102……排気通路 104……プライマリターボ過給機 106……セカンダリターボ過給機 115……負圧センサ(吸気圧力検出手段) 119……インジェクタ(燃料供給手段) 120……インジェクタ(燃料供給手段) 123……排気カット弁(開閉弁) 301……排気調整手段 302……燃料制御手段 303……補正手段 401……排気制御手段 301′……排気調整手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301N 301Z (72)発明者 今井 祥二 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−88434(JP,A) 特開 平1−305152(JP,A) 実開 昭63−146113(JP,U) 実開 昭62−102813(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/00 - 45/00 F02D 23/00 F02B 37/00 F01N 1/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンに燃料を供給する燃料供給手段
    と、 エンジンの吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段と、 この吸気圧力検出手段の出力を受け、エンジンへの燃料
    供給量が吸気圧力に応じた量になるように上記燃料供給
    手段を制御する燃料制御手段とを備えると共に、 排気通路を開閉する開閉弁と、 エンジンの運転状態に応じて、該開閉弁を開弁または閉
    弁作動させる排気制御手段と、 この排気制御手段の開弁または閉弁作動時点を検出し、
    この時点において、上記燃料制御手段による吸気圧力に
    対応した燃料供給量が、予め設定した別の対応関係の量
    となるように補正する補正手段とを備え、 この補正手段は、上記開閉弁が開弁作動するとき、燃料
    制御手段による吸気圧力に対応した燃料供給量が増量側
    に変更された値となるように設定するものであることを
    特徴とするエンジンの燃料制御装置。
  2. 【請求項2】エンジンの排気通路には並列にプライマリ
    ターボ過給機およびセカンダリターボ過給機が設けられ
    ており、上記開閉弁は、セカンダリターボ過給機専用の
    排気通路に設けられた排気カット弁であって、上記排気
    制御手段は、低吸入空気量時には排気カット弁を閉じ、
    高吸入空気量時には排気カット弁を開くように排気カッ
    ト弁を作動させる制御手段であり、エンジンの運転状態
    の検出により排気カット弁の開弁作動時点を検出し、こ
    の時点になったとき、燃料制御手段による吸気圧力に対
    応した燃料供給量が増量側に変更された値となるよう設
    定するものであることを特徴とする請求項1記載のエン
    ジンの燃料制御装置。
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