JP3198958B2

JP3198958B2 - 内燃機関の燃料噴射量制御装置

Info

Publication number: JP3198958B2
Application number: JP33981796A
Authority: JP
Inventors: 淳高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 2001-08-13
Anticipated expiration: 2016-12-19
Also published as: JPH10176569A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃料噴射
量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】機関燃焼室内に流入する吸入空気流によ
り燃焼室内に発生せしめられる旋回流を制御するための
旋回流制御弁を機関吸気通路内に配置し、機関負荷が予
め定められた設定負荷を越えて増減したときに旋回流制
御弁の開度を変更するようにした内燃機関が公知である
（特開平５−７９３３７号公報参照）。すなわち、例え
ば機関負荷が設定負荷を越えて増大したときに旋回流制
御弁を全開にし、それによって吸入空気量が不足しない
ようにしている。また、機関負荷が設定負荷を越えて低
下したときに旋回流制御弁を全閉にし、斯くして燃焼室
内に強い旋回流が形成される。

【０００３】この内燃機関では機関負荷はアクセルペダ
ルの踏み込み量により表されている。しかしながら、機
関負荷を吸気圧に応じて定まる燃料噴射量により表すこ
とも可能である。この場合、燃料噴射量が上述の設定負
荷に対応する設定燃料噴射量を越えて増大したときに旋
回流制御弁を全開にし、燃料噴射量が設定燃料噴射量を
越えて低下したときに旋回流制御弁を全閉にすればよ
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
旋回流制御弁の開度を大幅に変更すると吸気圧が脈動す
るようになる。ところが、燃料噴射量を吸気圧に基づい
て定めるようにした場合にこのような吸気圧の脈動が生
ずると燃料噴射量が変動するようになる。この場合、燃
料噴射量が設定変動量の上下にわたって変動すると旋回
流制御弁が全閉と全開との間で変動するいわゆるハンチ
ングを生じることになり、その結果吸気圧の脈動がさら
に増大せしめられるという問題点がある。このような吸
気圧脈動は旋回流制御弁の開度の変更量が小さいときで
あっても起こりうる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、機関燃焼室内に流入する吸入
空気流により燃焼室内に発生せしめられる旋回流を制御
するための旋回流制御弁を機関吸気通路内に配置し、機
関負荷に応じて旋回流制御弁の開度を変更するようにし
た内燃機関の燃料噴射量制御装置において、上記機関負
荷として吸気圧に応じ定められる燃料噴射量が用いら
れ、該燃料噴射量が予め定められた第１の設定量を越え
て増減したときに旋回流制御弁の開度が変更されるよう
になっており、燃料噴射量が第１の設定量を越えて増大
したときに燃料噴射量が上記第１の設定量よりも多く維
持されるように燃料噴射量を増量補正している。すなわ
ち１番目の発明では、燃料噴射量が第１の設定量を越え
て増大したときに燃料噴射量が第１の設定量よりも多く
維持されるので旋回流制御弁の開度が変更されたことに
より吸気圧脈動が生じたとしても旋回流制御弁の開度が
変動するのが阻止され、斯くして吸気圧脈動が低減され
る。

【０００６】２番目の発明によれば１番目の発明におい
て、燃料噴射量が上記第１の設定量を越えて増大したと
きに上記旋回流制御弁の開度が増大される。旋回流制御
弁の開度が増大されると吸入空気量が増大されると共に
燃料室内に発生せしめられる旋回流が弱められるので燃
焼が悪化しうる。そこで、２番目の発明では旋回流制御
弁の開度が増大されるときに燃料噴射量を増量補正し、
それによって良好な燃焼を確保するようにしている。

【０００７】３番目の発明によれば１番目の発明におい
て、燃料噴射量の増量補正時に、燃料噴射量が上記第１
の設定量よりも少なく定められた第２の設定量を越えて
減少したときに上記燃料噴射量の増量補正を停止し、そ
れによって負荷維持作用を停止するようにしている。す
なわち３番目の発明では、燃料噴射量が第２の設定量を
越えて減少するまで燃料噴射量の増量補正が継続されて
負荷維持作用が継続されるので旋回流制御弁の開度が変
動するのがさらに阻止され、したがって吸気圧脈動がさ
らに低減される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１を参照すると機関本体１は４
つの気筒１ａを具備し、これら各気筒１ａの燃焼室構造
が図２から図５に示されている。図２から図５を参照す
ると、２はシリンダブロック、３はシリンダブロック２
内で往復動するピストン、４はシリンダブロック２上に
固締されたシリンダヘッド、５はピストン３とシリンダ
ヘッド４間に形成された燃焼室、６ａは第１吸気弁、６
ｂは第２吸気弁、７ａは第１吸気ポート、７ｂは第２吸
気ポート、８は一対の排気弁、９は一対の排気ポートを
夫々示す。図２に示されるように第１の吸気ポート７ａ
はヘリカル型吸気ポートからなり、第２の吸気ポート７
ｂはほぼまっすぐに延びるストレートポートからなる。
更に図２に示されるようにシリンダヘッド４の内壁面の
中央部には点火栓１０が配置され、第１吸気弁６ａおよ
び第２吸気弁６ｂ近傍のシリンダヘッド４内壁面周辺部
には燃料噴射弁１１が配置される。図３および図４に示
されるようにピストン３の頂面上には燃料噴射弁１１の
下方から点火栓１０の下方まで延びるほぼ円形の輪郭形
状を有する浅皿部１２が形成され、浅皿部１２の中央部
にはほぼ半球形状をなす深皿部１３が形成される。ま
た、点火栓１０下方の浅皿部１２と深皿部１３との接続
部にはほぼ球形状をなす凹部１４が形成される。

【０００９】図１に示されるように各気筒１ａの第１吸
気ポート７ａおよび第２の吸気ポート７ｂは夫々各吸気
枝管１５内に形成された第１吸気通路１５ａおよび第２
吸気通路１５ｂを介してサージタンク１６内に連結さ
れ、各第２吸気通路１５ｂ内には夫々旋回流制御弁１７
が配置される。これらの旋回流制御弁１７は共通のシャ
フト１８を介して例えばステップモータからなるアクチ
ュエータ１９に連結される。このステップモータ１９は
電子制御ユニット３０の出力信号に基いて制御される。
サージタンク１６は吸気ダクト２０を介してエアクリー
ナ２１に連結され、吸気ダクト２０内にはステップモー
タ２２によって駆動されるスロットル弁２３が配置され
る。一方、各気筒１ａの排気ポート９は排気マニホルド
２４に連結される。

【００１０】旋回流制御弁１７は燃焼室５内に流入する
吸入空気流により燃焼室５内に発生せしめられる旋回流
を制御するためのものである。すなわち、旋回流制御弁
１７が閉弁されると吸入空気はヘリカル状をなす第１吸
気ポート７ａのみから燃焼室５内に供給される。このと
き吸入空気は第１吸気ポート７ａから旋回しつつ燃焼室
５内に流入し、斯くして燃焼室５内には図２において矢
印Ｓで示すような強力な旋回流が発生せしめられる。一
方、旋回流制御弁１７が開弁されると吸入空気が第２吸
気ポート１７ｂからも燃焼室５内に流入するので燃焼室
５内に発生する旋回流が弱められ、旋回流制御弁１７が
全開せしめられると燃焼室５内にはほとんど旋回流は発
生しない。

【００１１】電子制御ユニット３０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス３１を介して相互に接続
されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３２、ＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具
備する。サージタンク１６内にはサージタンク１６内の
絶対圧ＰＭに比例した出力電圧を発生する圧力センサ３
７が配置されており、圧力センサ３７の出力電圧はＡＤ
変換器３８を介して入力ポート３５に入力される。排気
マニホルド２４内には空燃比を検出するための空燃比セ
ンサ（酸素濃度センサ）３９が配置されており、空燃比
センサ３９の出力電圧はＡＤ変換器４０を介して入力ポ
ート３５に入力される。アクセルペダル４１にはアクセ
ルペダル４１の踏み込み量ＤＥＰに比例した出力電圧を
発生する踏み込み量センサ４２が接続され、踏み込み量
センサ４２の出力電圧はＡＤ変換器４３を介して入力ポ
ート３５に入力される。クランク角センサ４４は例えば
クランクシャフトが３０度回転する毎に出力パルスを発
生し、この出力パルスが入力ポート３５に入力される。
ＣＰＵ３４ではクランク角センサ４４の出力パルスから
機関回転数Ｎが計算される。一方、出力ポート３６は対
応する駆動回転４５を介して各燃料噴射弁１１および各
ステップモータ１９，２２に接続される。

【００１２】図１に示す内燃機関では、機関回転数Ｎ
と、後述するリーン燃料噴射量ＱＬとに基づいて図６
（Ａ）に示されるような４つの機関運転領域Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４が定められており、各運転領域に対して
目標空燃比および燃料噴射時期がそれぞれ定められてい
る。すなわち、図６（Ｂ）に示されるように運転領域Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３では目標空燃比が理論空燃比よりもリー
ンのリーン空燃比とされ、これに対し運転領域Ｒ４では
目標空燃比が理論空燃比とされる。なお、これら運転領
域は機関回転数Ｎおよびリーン燃料噴射量ＱＬとの関数
として図６（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯＭ３３内
に記憶されている。次にまず、運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３における制御方法について説明する。

【００１３】まず初めに、スロットル弁２３の開度ＴＨ
ＲＯＴを示す図７を参照すると、アクセルペダル４１の
踏み込み量ＤＥＰが後述するしきい値ＤＥＰ３よりも小
さい運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３において、スロットル開
度ＴＨＲＯＴはアクセルペダル４１の踏み込み量ＤＥＰ
が極めて小さいときのみ小さく維持され、アクセルペダ
ル４１の踏み込み量ＤＥＰが或る程度大きくなるとほぼ
１００％に維持される。一方、運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３において旋回流制御弁１７の開度は閉弁されるか、或
いは小さく維持される。したがって、目標空燃比がリー
ン空燃比である運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３には燃焼室５
内に旋回流Ｓ（図２）が形成される。

【００１４】図８は運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３における
燃料噴射量であるリーン燃料噴射量ＱＬと燃料噴射時期
とを示している。このリーン燃料噴射量ＱＬは目標空燃
比がリーン空燃比であるときに空燃比を目標リーン空燃
比としかつ出力トルクを要求トルクとするのに最適な燃
料噴射量であって予め実験により求められている。図６
（Ｂ）および図８を参照すると、リーン燃料噴射量ＱＬ
がしきい値ＱＱ１よりも少なく、したがってアクセルペ
ダル４１の踏み込み量ＤＥＰがしきい値ＤＥＰ１よりも
小さい運転領域Ｒ１には圧縮行程末期に１回だけ燃料が
噴射される。このときの噴射量ＱＣは図８に示されるよ
うにアクセルペダル４１の踏み込み量ＤＥＰが大きくな
るにつれて増大する。このときの噴射燃料は深皿部１３
の周壁面に衝突する。深皿部１３の周壁面に衝突した燃
料は旋回流Ｓによって気化せしめられつつ拡散され、そ
れによって凹部１４および深皿部１３内に混合気が形成
される。このとき凹部１４および深皿部１３以外の燃焼
室５内は空気（または空気およびＥＧＲガス）で満たさ
れている。次いでこの混合気が点火栓１０によって着火
せしめられる。

【００１５】一方、リーン燃料噴射量ＱＬがしきい値Ｑ
Ｑ１としきい値ＱＱ２との間であり、したがってアクセ
ルペダル４１の踏み込み量ＤＥＰがしきい値ＤＥＰ１と
しきい値ＤＥＰ２との間である運転領域Ｒ２では図６
（Ｂ）および図８に示されるように、吸気行程に第１回
目の燃料噴射が行われ、次いで圧縮行程末期に第２回目
の燃料噴射が行われる。すなわち、まず初めに各吸気弁
６ａ，６ｂのかさ部背面に向けて燃料噴射が行われ、こ
の噴射燃料は吸気弁６ａ，６ｂのかさ部背面で反射して
各吸気ポート７ａ，７ｂ内に流入する。次いでこれらの
噴射燃料は吸入空気と共に再び燃焼室５内に流入し、こ
の噴射燃料によって燃焼室５内に稀薄混合気が形成され
る。次いで圧縮行程末期に第２回目の燃料噴射が行われ
る。このときには深皿部１３および浅皿部１２の双方に
向けて燃料が噴射され、この噴射燃料によって凹部１４
および深皿部１３内には火種となる着火可能な混合気が
形成される。この混合気は点火栓１０によって着火せし
められ、この着火火炎によって燃焼室５内全体を占める
稀薄混合気が燃焼せしめられる。

【００１６】ところで運転領域Ｒ２では運転領域Ｒ３に
比べて燃料噴射量が少なく、従って燃焼室５内全体を占
める混合気はかなり稀薄となる。しかしながらこのとき
旋回流制御弁１７の開度が小さく維持されるために燃焼
室５内には強力な旋回流が発生せしめられる。このよう
に運転領域Ｒ２では第１回目の燃料噴射により形成され
た燃焼室５内全体を占める混合気はかなり稀薄となるが
強力な旋回流が発生せしめられるために火炎が稀薄混合
気中を急速に伝播し、斯くして混合気が稀薄であっても
良好な燃焼が得られることになる。なお、この場合、圧
縮行程末期に噴射される燃料は火種を作れば十分である
のでアクセルペダル４１の踏み込み量ＤＥＰにかかわら
ずに圧縮行程末期の燃料噴射量ＱＣは一定に維持され
る。これに対して吸気行程の燃料噴射量ＱＩはアクセル
ペダル４１の踏み込み量ＤＥＰが大きくなるにつれて増
大する。

【００１７】リーン燃料噴射量ＱＬがしきい値ＱＱ２と
しきい値ＱＱ３との間であり、したがってアクセルペダ
ル４１の踏み込み量ＤＥＰがしきい値ＤＥＰ２としきい
値ＤＥＰ３との間である運転領域Ｒ３では図６（Ｂ）お
よび図８に示されるように、吸気行程に１回だけ燃料が
噴射される。この噴射燃料は吸入空気と共に燃焼室５内
に流入し、この噴射燃料によって燃焼室５内には均一混
合気が形成される。このときの燃料噴射量ＱＩはアクセ
ルペダル４１の踏み込み量ＤＥＰが大きくなるにつれて
増大する。

【００１８】次に、目標空燃比が理論空燃比である運転
領域Ｒ４における制御方法について説明する。リーン燃
料噴射量ＱＬがしきい値ＱＱ３よりも多く、したがって
アクセルペダル４１の踏み込み量ＤＥＰがしきい値ＤＥ
Ｐ３よりも大きい運転領域Ｒ４では図６（Ｂ）に示され
るように、運転領域Ｒ３と同様、吸気行程に１回だけ燃
料噴射が行われ、この噴射燃料によって燃焼室５内に均
一混合気が形成される。このときの燃料噴射量Ｑは基本
燃料噴射量ＱＢとフィードバック補正係数ＦＡＦとの積
として算出される。

【００１９】この基本燃料噴射量ＱＢは理論空燃比基本
燃料噴射量ＱＢＳと触媒過熱防止増量補正係数ＦＯＴＰ
との積として表される。理論空燃比基本燃料噴射量ＱＢ
は空燃比を理論空燃比にするのに最適な燃料噴射量であ
って予め実験により求められている。この理論空燃比基
本燃料噴射量ＱＢＳは図６（Ａ）に示される運転領域Ｒ
４をカバーするように、サージタンク１６内の絶対圧Ｐ
Ｍと機関回転数Ｎとの関数として図９に示すマップの形
で予めＲＯＭ３３内に記憶されている。

【００２０】触媒過熱防止増量補正係数ＦＯＴＰは排気
通路内に設けられる触媒（図示しない）が排気ガスによ
り過熱されるのを防止するために空燃比を一時的にリッ
チにするためのものである。この触媒過熱防止増量補正
係数ＦＯＴＰは図６（Ａ）に示される運転領域Ｒ４をカ
バーするように、サージタンク１６内の絶対圧ＰＭと機
関回転数Ｎとの関数として図１０に示されるマップの形
で予めＲＯＭ３３内に記憶されている。

【００２１】フィードバック補正係数ＦＡＦは空燃比を
理論空燃比に一致させるためのものである。このフィー
ドバック補正係数ＦＡＦは空燃比センサ３９の出力信号
に基づいて制御され、このときフィードバック補正係数
ＦＡＦはほぼ１．０を中心として変動する。一方、再び
図７を参照すると、アクセルペダル４１の踏み込み量Ｄ
ＥＰがしきい値ＤＥＰ３よりも大きい運転領域Ｒ４では
スロットル開度ＴＨＲＯＴはアクセルペダル４１の踏み
込み量ＤＥＰが大きくなるにつれて大きくされる。な
お、スロットル開度ＴＨＲＯＴはアクセルペダル４１の
踏み込み量ＤＥＰの関数として図７に示されるマップの
形で予めＲＯＭ３３内に記憶されている。

【００２２】したがって、スロットル弁２３がほぼ全開
に維持される運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３では燃料噴射量
Ｑすなわちリーン燃料噴射量ＱＬはアクセルペダル４１
の踏み込み量ＤＥＰに応じて定められ、スロットル開度
ＴＨＲＯＴがアクセルペダル４１の踏み込み量ＤＥＰが
大きくなるにつれて大きくされる運転領域Ｒ４では基本
燃料噴射量ＱＢはサージタンク１６内の絶対圧ＰＭに応
じて定められることになる。

【００２３】なお、運転領域Ｒ４ではリーン燃料噴射量
ＱＬを用いることなく燃料噴射量Ｑが算出される。した
がって、運転領域Ｒ４ではリーン燃料噴射量ＱＬを算出
する必要はない。しかしながら、本実施態様では運転領
域が図６（Ａ）に示されるいずれの運転領域にあるかを
判断するために運転領域Ｒ４においてもリーン燃料噴射
量ＱＬの算出が継続される。

【００２４】図１１は運転領域Ｒ４における旋回流制御
弁１７の開度ＯＰを示している。図１１に示されるよう
に、機関負荷を表す基本燃料噴射量ＱＢが小さいときに
は基本燃料噴射量ＱＢが大きくなるにつれて旋回流制御
弁１７の開度ＯＰが予め定められた設定開度ＯＰ１（例
えば約３０％）に向けて徐々に大きくなり、基本燃料噴
射量ＱＢがしきい値Ｑａを越えて増大すると旋回流制御
弁１７が全開にされる。その結果、多量の吸入空気量を
確保することができ、ポンピングロスを低減することが
できる。このように旋回流制御弁１７は吸気制御弁とし
ても作用する。一方、旋回流制御弁１７が全開に維持さ
れているときに基本燃料噴射量ＱＢがしきい値Ｑｂ（＞
Ｑａ）を越えて低下すると旋回流制御弁１７の開度ＯＰ
が設定開度ＯＰ１まで低減される。その結果、燃焼室５
内に強い旋回流が発生せしめられる。なお、旋回流制御
弁１７の開度ＯＰは運転領域Ｒ４をカバーするように、
基本燃料噴射量ＱＢの関数として図１１に示されるマッ
プの形で予めＲＯＭ３３内に記憶されている。

【００２５】ところで、基本燃料噴射量ＱＢがしきい値
Ｑａを越えて増大し、それにより旋回流制御弁１７の開
度ＯＰが小さい設定開度ＯＰ１からほぼ１００％まで大
幅に増大されると、冒頭で述べたようにサージタンク１
６内の絶対圧ＰＭが脈動するようになる。ところが、本
実施態様ではサージタンク１６内の絶対圧ＰＭに基づい
て基本燃料噴射量ＱＢが定められており、このためサー
ジタンク１６内の絶対圧ＰＭが脈動すると基本燃料噴射
量ＱＢが脈動することになる。ところが、この場合基本
燃料噴射量ＱＢがしきい値Ｑａ，Ｑｂを越えて脈動する
と旋回流制御弁１７の開度ＯＰがＯＰ１と１００％の間
で脈動することになり、斯くして絶対圧ＰＭの脈動がさ
らに増大されてしまう。また、基本燃料噴射量ＱＢが脈
動すると好ましくなくトルク変動が増大する。

【００２６】そこで、本実施態様では基本燃料噴射量Ｑ
Ｂがしきい値Ｑａを越えて増大したときに基本燃料噴射
量ＱＢをしきい値Ｑｂ以上の燃料噴射量、すなわち例え
ばＱｂまで増大するようにしている。その結果、絶対圧
ＰＭが脈動したときに絶対圧ＰＭに応じて算出される基
本燃料噴射量ＱＢがしきい値Ｑｂよりも小さくなったと
しても基本燃料噴射量ＱＢがＱｂに維持される。したが
って、絶対圧ＰＭが脈動したとしても旋回流制御弁１７
が全開状態に維持され、斯くして絶対圧ＰＭの脈動を低
減することができる。また、トルク変動を低減すること
ができる。

【００２７】すなわち、図１２に示されるように絶対圧
ＰＭに応じて算出された基本燃料噴射量がしきい値Ｑａ
よりも小さいときには基本燃料噴射量ＱＢは算出された
基本燃料噴射量に一致せしめられる。算出された基本燃
料噴射量がしきい値Ｑａを越えて増大すると基本燃料噴
射量ＱＢはＱａよりも大きなＱｂに維持される。このと
き旋回流制御弁１７の開度ＯＰが増大されるが、基本燃
料噴射量ＱＢがＱｂに維持されているので図１１からわ
かるように旋回流制御弁１７は全開に維持される。

【００２８】ところで、このように旋回流制御弁１７の
開度が大幅に増大されると一方では吸入空気量が大幅に
増大し、他方では燃焼室５内の旋回流Ｓが急激に弱めら
れる。したがって、旋回流制御弁１７の開度が増大され
た直後は燃焼が悪化する恐れがある。しかしながら、本
実施態様では旋回流制御弁１７の開度ＯＰを大幅に増大
したときに燃料噴射量Ｑが増量補正されており、その結
果旋回流制御弁１７の開度が増大された直後に燃焼が悪
化するのが阻止されている。

【００２９】算出された基本燃料噴射量がさらに大きく
なり、しきい値Ｑｂを越えて増大すると基本燃料噴射量
ＱＢは算出された基本燃料噴射量に一致せしめられる。
一方、算出された基本燃料噴射量がしきい値Ｑｂを越え
て低下したときにも基本燃料噴射量ＱＢがＱｂに維持さ
れる。その結果、旋回流制御弁１７が全開に維持され
る。算出された基本燃料噴射量がしきい値Ｑａを越えて
低下しても基本燃料噴射量ＱＢはＱｂに維持され続け
る。算出された基本燃料噴射量がしきい値Ｑｃよりも小
さくなると増量補正が停止され、すなわち基本燃料噴射
量ＱＢが算出された基本燃料噴射量に一致せしめられ
る。このとき旋回流制御弁１７の開度ＯＰが設定開度Ｏ
Ｐ１まで低減される。このようにヒステリシスが形成さ
れると旋回流制御弁１７の開度ＯＰが変動するのをさら
に阻止することができ、したがってサージタンク１６内
の絶対圧ＰＭの脈動をさらに低減することができる。

【００３０】ところで、サージタンク１６内の絶対圧Ｐ
Ｍに応じて算出される基本燃料噴射量ＱＢの絶対圧ＰＭ
の変化に対する変化率は機関回転数Ｎが高くなるにつれ
て大きくなる。したがって、機関回転数Ｎが高くなるに
つれてヒステリシス幅Ｑａ−Ｑｃを大きくすれば広い機
関回転数領域にわたって絶対圧ＰＭの脈動を良好に低減
し、しかも旋回流制御弁１７の開度を変更するときのト
ルク変動を低減することができる。一方、本実施態様に
おいてしきい値ＱａおよびＱｂは一定とされている。そ
こで、しきい値Ｑｃを図１３に示されるように機関回転
数Ｎが高くなるにつれて小さくなるように定め、それに
よって機関回転数Ｎが高くなるにつれてヒステリシス幅
Ｑａ−Ｑｃが大きくなるようにしている。このしきい値
Ｑｃは機関回転数Ｎの関数として図１３に示されるマッ
プの形で予めＲＯＭ３３内に記憶されている。

【００３１】図１４および１５は燃料噴射を制御するた
めのルーチンを示しており、このルーチンは繰返し実行
される。図１４および１５を参照すると、まず初めにス
テップ５０においてリーン燃料噴射量ＱＬが計算され
る。このリーン燃料噴射量ＱＬは図１６に示すように機
関回転数Ｎおよびアクセルペダル４１の踏み込み量ＤＥ
Ｐの関数として予めＲＯＭ３３内に記憶されている。続
くステップ５１では現在の運転領域が図６（Ａ）に示さ
れる運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のうちいずれの運
転領域にあるか否かが判断される。続くステップ５２で
は現在の運転領域が運転領域Ｒ４であるか否かが判別さ
れる。運転領域Ｒ４のときにはステップ５３に進み、そ
れ以外のときにはステップ６５にジャンプする。

【００３２】ステップ５３からステップ６５までは燃料
噴射量Ｑを算出するための部分である。ステップ５３で
は図９のマップを用いて理論空燃比基本燃料噴射量ＱＢ
Ｓが算出される。続くステップ５４では図１０のマップ
を用いて触媒過熱防止増量補正係数ＦＯＴＰが算出され
る。続くステップ５５では基本燃料噴射量ＱＢがＱＢＳ
とＦＯＴＰとの積として算出される。続くステップ５６
ではフラグがセットされているか否かが判別される。こ
のフラグは基本燃料噴射量ＱＢがしきい値Ｑａを越えて
増大したときにセットされ、しきい値Ｑｃを越えて低下
するとリセットされる。フラグがセットされていないと
きには次いでステップ５７に進み、ステップ５５におい
て算出された基本燃料噴射量ＱＢがしきい値Ｑａよりも
大きいか否かが判別される。ＱＢ≦Ｑａのときには次い
でステップ６３にジャンプし、すなわち基本燃料噴射量
ＱＢはステップ５５において算出された値に維持され
る。これに対しＱＢ＞Ｑａのときには次いでステップ５
８に進み、基本燃料噴射量ＱＢをＱｂとし、続くステッ
プ５９においてフラグをセットした後にステップ６３に
ジャンプする。

【００３３】一方、ステップ５６においてフラグがセッ
トされているときには次いでステップ６０に進み、ステ
ップ５５において算出された基本燃料噴射量ＱＢがしき
い値Ｑｂよりも大きいか否かが判別される。ＱＢ＞Ｑｂ
のときには次いでステップ６３にジャンプし、すなわち
基本燃料噴射量ＱＢはステップ５５において算出された
値に維持される。これに対しＱＢ≦Ｑｂのときには次い
でステップ６０ａに進み、図１３のマップを用いてしき
い値Ｑｃが算出される。続くステップ６１では、ステッ
プ５５において算出された基本燃料噴射量ＱＢがしきい
値Ｑｃよりも小さいか否かが判別される。ＱＢ≧Ｑｃの
ときには次いでステップ５８および５９に進んで基本燃
料噴射量ＱＢをＱｂとし、フラグをセットした状態に維
持した後にステップ６３にジャンプする。これに対しＱ
Ｂ＜Ｑｃのときには次いでステップ６２に進み、フラグ
をリセットした後にステップ６３にジャンプし、すなわ
ち基本燃料噴射量ＱＢはステップ５５において算出され
た値に維持される。

【００３４】図１５のステップ６３では空燃比センサ３
９の出力信号に基づいてフィードバック補正係数ＦＡＦ
が算出される。続くステップ６４では運転領域Ｒ４にお
ける燃料噴射量Ｑが基本燃料噴射量ＱＢとフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦの積として算出される。次いでステッ
プ６６に進む。一方、ステップ５２において運転領域Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３のときには次いでステップ６５に進み、
燃料噴射量Ｑをリーン燃料噴射量ＱＬとした後にステッ
プ６６に進む。

【００３５】ステップ６６では図７のマップを用いてス
ロットル開度ＴＨＲＯＴが算出される。続くステップ６
７では図１１のマップを用いて旋回流制御弁１７の開度
ＯＰが算出される。続くステップ６８ではステップモー
タ１９，２２が駆動され、斯くして旋回流制御弁１７お
よびスロットル弁２３の開度がそれぞれＯＰ，ＴＨＲＯ
Ｔとなるように制御される。

【００３６】続くステップ６９からステップ７３までは
燃料噴射時期を判断するための部分である。ステップ６
９ではステップ５１で判断された運転領域が運転領域Ｒ
１であるか否かが判別される。運転領域Ｒ１のときには
次いでステップ７０に進んで圧縮行程末期に１回だけ燃
料噴射が行われる。これに対しステップ６９において運
転領域Ｒ１以外のときには次いでステップ７１に進み、
ステップ５１で判断された運転領域が運転領域Ｒ２であ
るか否かが判別される。運転領域Ｒ２のときには次いで
ステップ７２に進んで圧縮行程末期と吸気行程とに燃料
噴射が行われる。これに対しステップ７１において運転
領域Ｒ２以外のとき、すなわち運転領域Ｒ３またはＲ４
のときには次いでステップ７３に進み、吸気行程に１回
だけ燃料噴射が行われる。

【００３７】

【発明の効果】旋回流制御弁の開度を変更したときの吸
気圧の脈動を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の全体図である。

【図２】シリンダヘッドの平面断面図である。

【図３】ピストン頂面の平面図である。

【図４】図２の線ＩＶ−ＩＶに沿ってみた断面図であ
る。

【図５】図２の線Ｖ−Ｖに沿ってみた断面図である。

【図６】運転領域を示す図である。

【図７】スロットル開度を示す線図である。

【図８】燃料噴射量および燃料噴射時期を示す線図であ
る。

【図９】理論空燃比基本燃料噴射量を示す線図である。

【図１０】触媒過熱防止増量補正係数を示す線図であ
る。

【図１１】旋回流制御弁の開度を示す線図である。

【図１２】基本燃料噴射量の増量補正作用を説明するた
めの図である。

【図１３】しきい値Ｑｃを示す線図である。

【図１４】メインルーチンを実行するためのフローチャ
ートである。

【図１５】メインルーチンを実行するためのフローチャ
ートである。

【図１６】リーン燃料噴射量を示す線図である。

【符号の説明】

７ａ，７ｂ…吸気ポート１１…燃料噴射弁１６…サージタンク１７…旋回流制御弁３７…圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 41/02 ３３０Ｆ０２Ｄ 41/02 ３３０Ｇ 45/00 ３６４ 45/00 ３６４ＧＦ０２Ｍ 69/00 ３６０Ｆ０２Ｍ 69/00 ３６０Ｃ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】機関燃焼室内に流入する吸入空気流によ
り燃焼室内に発生せしめられる旋回流を制御するための
旋回流制御弁を機関吸気通路内に配置し、機関負荷に応
じて旋回流制御弁の開度を変更するようにした内燃機関
の燃料噴射量制御装置において、上記機関負荷として吸
気圧に応じ定められる燃料噴射量が用いられ、該燃料噴
射量が予め定められた第１の設定量を越えて増減したと
きに旋回流制御弁の開度が変更されるようになってお
り、燃料噴射量が第１の設定量を越えて増大したときに
燃料噴射量が上記第１の設定量よりも多く維持されるよ
うに燃料噴射量を増量補正する内燃機関の燃料噴射量制
御装置。
【請求項２】燃料噴射量が上記第１の設定量を越えて
増大したときに上記旋回流制御弁の開度が増大される請
求項１に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置。
【請求項３】燃料噴射量の増量補正時に、燃料噴射量
が上記第１の設定量よりも少なく定められた第２の設定
量を越えて減少したときに上記燃料噴射量の増量補正を
停止し、それによって負荷維持作用を停止するようにし
た請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置。