JPH01277634A - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、吸入空気量検出手段によって検出した吸入空
気量に応じて燃料供給量を制御するようにしたエンジン
の燃料制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンに供給する燃料量を吸入空気量検出
手段によって検出した吸入空気量に応じて制御するよう
にしたエンジンの燃料制御手段はよ（知られ、また、エ
ンジンの吸気通路に配設したスロットル弁より下流に、
アイドル時に吸気通路を閉じるように作動する補助バル
ブを設けた技術が、例えば、特公昭６Ｌ−４８６２２号
公報に見られるように公知である。

上記のようなスロットル弁下流側の吸気通路に配設した
補助バルブは、例えば、機械式過給機を備えたエンジン
でのアイドル安定性を得るためなどに設置されている。

（発明が解決しようとする課題） しかして、上記のようなスロットル弁下流に特定運転状
態で閉作動する補助バルブを設けたエンジンでは、吸入
空気量検出手段によって検出した吸入空気量に応じて燃
料供給量を制御するようにした場合に、前記補助バルブ
が開作動もしくは閉作動して開閉状態が移行した時に、
吸入空気量検出手段で検出した吸入空気量と実際に燃焼
室に流入する吸入空気量との差に基づいて空燃比が設定
値からずれ、加速ショックもしくは減速ショックが発生
する問題がある。

すなわち、例えばスロットル弁が閉状態から開くと共に
補助バルブも閉状態から開状態となるような加速運転時
において、補助バルブが開作動すると同時にスロットル
弁下流に滞留している空気が燃焼室に流入して実際の吸
入空気量が増大するのに対して、吸入空気量検出手段の
部分における吸気流量の増大に時間的遅れがあって基本
燃料噴射量の算出に遅れが生じて一時的に空燃比がり−
ン状態となり、トルクが低下して加速ショックが発生す
る。特に、上記現象はスロットル弁下流に機械式過給機
を配設したものでは、このスロットル弁下流の吸気通路
に滞留する空気量の容積が増大することから顕著となる
傾向にある。

また、例えばスロットル弁が開状態から全開状態となる
と共に補助バルブも開状態から閉状態となるような減速
運転時において、スロットル弁が閉じてから補助バルブ
が閉じるまでの間に、補助バルブが閉じる直前にはスロ
ットル弁下流の吸気負圧が高くなり、スロットル弁下流
への空気充填と機械式過給機の装着エンジンでは過給機
の慣性運転が速くなり補助バルブが閉じた直後に吸入空
気量検出手段で検出される吸気流量が増大する。

さらに、吸入空気量検出手段のダンピング特性も加わっ
て、燃料噴射量は補助バルブが閉じた際に実際に燃焼室
に流入した流量が少ないときに、これに対応する量より
多く供給されて空燃比がリッチ状態となり、減速ショッ
クが発生すると共にエミッシジン性、燃費性能の低下を
招くことになる。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、スロットル弁下流の
吸気通路に配設した補助バルブの開閉作動に伴う実際の
吸入空気量と吸気量検出手段で検出する吸入空気量との
相違による空燃比のずれを低減す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ものである
。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の燃料制御装置は、吸
入空気量検出手段より下流側の吸気通路にスロットル弁
と特定運転状態で閉作動する補助バルブとを順次設け、
この補助バルブの作動状態を検出する作動検出手段を設
けると共に、該補助バルブの開状態もしくは閉状態への
移行を検出した時、燃料供給量を前記吸入空気量検出手
段の信号によらず補正する補正手段を備えるように構成
したものである。

第１図は本発明の構成を明示するためのブロック図であ
る。

エンジンＥに対して、例えば吸気通路Ａに介装したイン
ジェクタによる燃料供給装置Ｂからの燃料供給量を制御
する燃料制御手段Ｃを設ける。この燃料制御手段Ｃには
、吸気通路Ａに配設した吸入空気量検出手段りからの吸
入空気量検出信号が入力され、吸入空気量およびその他
の信号に応じて燃料供給量の設定を行う。

また、上記吸気通路Ａには、吸入空気量検出手段りより
下流側にアクセル操作に対応して開閉作動されて吸入空
気量を制御するスロットル弁Ｆを配設すると共に、この
スロットル弁Ｆより下流側に吸気通路Ａを開閉する補助
バルブＧが介装され、この補助バルブＧはアクチュエー
タＨによって低負荷時等の特定運転状態で閉作動される
。

そして１、上記補助バルブＧの開閉作動状態を検出する
作動状態検出手段Ｊを設け、この作動状態検出手段Ｊか
らの補助バルブＧの開閉作動信号が補正手段Ｋに出力さ
れる。この補正手段にでは、補助バルブＧの開作動もし
くは閉作動に対応した補正信号を前記燃料制御手段Ｃに
出力し、燃料供給ｍを前記吸入空気量検出手段りの検出
信号によらず実吸入空気量に対応するように補正を行う
ものである。

上記補正手段には、例えば補助バルブＧが閉状態から開
作動する加速運転時には、非同期噴射パルスを出力して
燃料増量を行うように補正したり、補助バルブＧが開状
態から閉作動する減速運転時には、吸入空気量検出手段
りの検出信号に基づく燃料噴射量設定を停止して定量燃
料供給を行うように補正することによって、実吸入空気
量に対応した燃料供給を行うようにするものである。

（作用） 上記のようなエンジンの燃料制御装置では、補助バルブ
が閉状態から開作動する加速運転時または開状態から閉
作動する減速運転時を作動検出手段によって検出し、こ
の補助バルブの作動状態の移行に応じて燃料供給量を非
同期噴射によって吸、大空気量信号に関係なく増量した
り、吸入空気量信号の増大検出による燃料噴射量の増量
を停止して定量噴射するように燃料噴射量を補正して加
減速ショックを回避するようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図は機械式過給機を備えたエンジンの燃料制御装置
の概略構成を示す。

エンジン１の燃焼室２には吸気ポート３と排気ボート４
が開口され、両ボート３，４の開口が吸気弁５および排
気弁６によってそれぞれ所定のタイミングで開閉作動さ
れ、吸気弁５と排気弁６とのバルブオーバーラツプ期間
が長く設定されている。

前記燃焼室２に吸気を供給する吸気通路７には、上流側
からエアクリーナ８、吸入空気量を検出する吸気量セン
サ９、吸入空気量を制御するスロットル弁１１が介装さ
れ、このスロットル弁１１下流にエアポンプによる機械
式過給機１２、インタークーラー１３、サージタンク１
４が配設されている。さらに、サージタンク１４の下流
側が各気筒に対して独立して形成され、この独立吸気通
路７に該通路を開閉する補助バルブ１５が介装され、更
に、燃料を噴射供給するインジェクタ１６が配設されて
いる。前記過給機１２はエンジン出力軸１７の駆動力が
ベルト１８を介して伝達され、回転駆動される。

また、前記過給機１２をバイパスしてバイパス通路２０
が接続され、このバイパス通路２０にバイパスコントロ
ールバルブ２１が介装されている。

このバイパスコントロールバルブ２１は過給機１２上流
側の吸気圧力と下流側の圧力との差に対応して開閉作動
し、低負荷状態の非過給ゾーンでは上流側の負圧によっ
て開作動して過給リリーフを行うと共に、高回転状態で
高過給圧が発生している場合には、この過給圧によって
開作動して過給圧の上限を規制するものである。

また、前記補助バルブ１５は、アクチュエータ２２によ
って開閉操作され、このアクチュエータ２２には一端が
スロットル弁１１の直下流の吸気通路７に接続された負
圧導入通路２３が接続され、この負圧導入通路２３には
三方ソレノイドバルブ２４が介装されて、コントローラ
２６からエンジン回転に応じて駆動信号が出力されて、
アクチュエータ２２に負圧を導入するか大気開放するか
の切換え制御を行う。上記負圧導入通路２３の上流端は
、スロットル弁１１が全開状態では該スロットル弁１１
より下流側の吸気負圧が作用する一方、スロットル弁１
１が所定開度開かれるとスロットル弁１１より上流側の
圧力が作用するような位置に開口され、上記補助バルブ
１５は低負荷、低回転領域で閉じるように作動されてい
る。

エンジン１に供給する燃料は、前記インジェクタ１６に
対してコントローラ２６から燃料噴射パルスが出力され
て制御される。このコントローラ２６には、吸気量セン
サ９からの吸入空気量信号が入力されると共に、回転セ
ンサ２７からのエンジン回転信号、スロットル弁１１の
開度を検出するスロットルセンサ２８からのスロットル
開度信号、補助バルブ１５の開閉作動を検出するために
開閉センサ２９からの開閉作動信号がそれぞれ入力され
る。

このコントローラ２６は、吸入空気量および回転数に基
づいて、現在の運転状態に対応した基本燃料噴射量を演
算し、これに温度補正等を行うと共に、加速時および減
速時の補助バルブ１５の開閉作動に伴う補正処理を施し
て最終的な燃料噴射信号を求めてインジェクタ１６に出
力するものである。また、エンジン回転数に対応して、
低回転領域で三方ソレノイドバルブ２４に駆動信号を出
力し、スロットル弁１１が全開状態近傍にある場合に補
助バルブ１５を閉作動するように制御するものである。

前記コントローラ２６の加速時および減速時の補正処理
を第３図および第４図のフローチャートに基づいて説明
する。

第３図は加速時の制御ルーチンであり、スタート後、ス
テップＳ１でスロットル開度、補助バルブ１５の作動信
号（全開でＯＮ信号）などの検出信号を読み込み、ステ
ップＳ２で補助バルブ１５の信号ＳＷ２が閉状態から開
作動したか否かを判定する。

上記ステップＳ２の判定がＮｏで、補助バルブ１５が以
前から開状態となっているか全開状態の場合には、ステ
ップＳ４に進んで該補助バルブ１５が開状態か否かを判
定する。この判定がＹＥＳで以前から開状態の時には、
ステップＳ５でスロットル開度の変化率ΔＴＶ／Δｔが
所定値Ａ以上か否かによって加速程度を判定し、加速状
態（ＹＥＳ判定）の場合には、ステップＳ６で通常の加
速非同期噴射パルス幅Ｐ１を算出して、ステップＳ７で
直ちに非同期噴射を行う。

一方、前記ステップＳ２の判定がＹＥＳで、補助バルブ
１５が閉状態から開作動した加速運転時には、ステップ
Ｓ３でこの補助バルブ１５の開作動に対応する非同期噴
射パルス幅Ｐ２を算出し、ステップＳ７で直ちに非同期
噴射を行う。

また、前記ステップＳ４もしくはＳ５の判定がＮｏで、
アイドル状態、減速状態もしくは定常運転状態の場合に
は、非同期噴射は行うことなく図示しない制御ルーチン
で通常の同期噴射を行う。

すなわち、上記加速時の非同期噴射は第５図のタイムチ
ャートに示すように、ａ点でスロットル弁１１の開度が
急増して加速状態となり、少し遅れてｂ点で補助バルブ
１５が開作動すると同時に、補正用非同期噴射パルスＰ
２が出力され、その後スロットル弁１１の加速に応じて
加速用非同期噴射パルスＰ１が出力される。これにより
、補助バルブ１５の開き始めに発生するオーバーリーン
による加速ショックが改善できる。また、補助バルブ１
５の開状態での急加速時には、スロットル弁１１の開度
変化に応じて制御が実行され、リーン現象が改善される
。

尚、スロットル弁１１の開度変化のみで補正用非同期噴
射パルスＰ２の出力を行うと、補助バルブ１５の開度が
小さく閉状態に近い場合にオーバーリッチとなって好ま
しくない。

次に第４図は減速時の制御ルーチンであり、スタート後
、ステップＳＩＯでスロットル開度（アイドルスイッチ
）、補助バルブ１５の作動信号（全開でＯＮ信号）、エ
ンジン回転数、吸入空気量などの検出信号を読み込み、
ステップＳｌｌでスロットル弁１１の信号ＳＷ１が全閉
状態か否かを判定し、スロットル弁１１が全開状態のＹ
ＥＳ判定時にはステップＳ１２で補助バルブ１５が開状
態から閉作動したか否かを判定する。

上記ステップＳ１２の判定がＹＥＳで、補助バルブ１５
が開状態から閉作動した減速運転時には、ステップＳ１
３でタイマーに所定値（例えば３ｓｅｃ）をセット１７
てタイマーを作動し、ステップＳ１４でこのタイマーが
作動中か否かを判定する。

このステップＳ、１４の判定がＹＥＳで遅れ時間中にあ
る場合には、ステップＳ１５で設定噴射パルス幅を算出
する。この設定噴射パルス幅は、ステップＳｈｏで読み
込んだ吸入空気量によらない固定噴射量を設定するもの
であり、例えば、予め設定しである噴射パルス幅、アイ
ドル噴射パルス幅の学習値もしく、はアイドル噴射パル
ス幅に設定するものである。そして、ステップＳ１８で
噴射時期になるのを待ってステップＳ１９で噴射を実行
する。

一方、前記ステップＳｌｌの判定がＮｏで、スロットル
弁１１が開かれた非減速状態の場合には、ステップ３１
Ｂで前記タイマーをリセットする。また、ステップＳ１
２またはＳ１４の判定がＮＯで補助バルブ１５が全開状
態でなくなった場合またはタイマーの設定時間（遅れ期
間）が経過した時には、ステップＳ１７に進んで、エン
ジン回転数および吸大空気量の検出値から求めた基本噴
射パルス幅に各種温度補正等の補正を施して、現在の運
転状態に対応した噴射パルス幅を求め、所定の噴射時期
に噴射を実行するものである（５１８．　５１９）。

すなわち、上記減速時の定量噴射は第６図のタイムチャ
ートに示すように、０点からスロットル弁１１の開度が
急減して減速状態となり、遅れてｄ点で補助バルブ１５
が閉作動してから所定時間は、破線で示す検出吸入空気
量に対応した燃料噴射制御■を停止し、補助バルブ１５
の閉状態に対応した定量噴射Ｉを行う。これにより、補
助バルブ１５が閉じた直後に検出吸入空気量が増大する
のに伴う燃料噴射量の増加■および空燃比のオーバーリ
ッチＨによる減速ショック、エミッション性、燃費性が
改善できる。

尚、上記のような減速時には、補助バルブ１５を徐々に
閉じて吸入空気量の急激な変化を防止するために、補助
バルブ１５の閉じ側にダッシュポット機構を設けるよう
にして、前記のような補助バルブ１５が閉作動した時の
検出吸入空気量の増加特性が発生しないようにしてもよ
い。

上記のような実施例によれば、補助バルブ１５が閉状態
から開作動する加速運転時および開状態から閉作動する
減速運転時に、燃料供給量を非同期噴射によって吸入空
気量信号に関係なく増量するか、吸入空気量信号の増大
検出による燃料噴射量の増量を停止して定量噴射するよ
うに、補助バルブ１５の開閉作動に応じて燃料噴射量を
補正して加減速ショックを回避することができる。特に
、吸気通路７に過給機１２を備えたものでは、吸気通路
７容積の増大による吸気量センサの応答遅れ、補助バル
ブ１５の開閉作動に伴う実吸入空気量と検出吸入空気量
とが一時的に異なり、目標値からの空燃比のずれが大き
くなる傾向にあり、上記補正効果が大きく得られる。

また、高負荷高回転では過給機１２で加圧された過給エ
アによって、大きく設定されたバルブオーバーラツプ期
間中に燃焼室内の排気ガスを掃気し、燃焼室内に残る残
留排気ガスの量を低減して燃焼室内温度の低下を図って
耐ノツキング性を向上する。一方、バルブオーバーラツ
プを長く設定した状態でアイドル運転などの低回転域に
移行すると、エンジン回転の低下に伴って過給圧が低下
し、排圧の方が高くなると逆に排気ガスが過給機１２の
部分にまで吹き返し、低回転域ではかえって排気ガスの
持ち込み量が増大して燃焼性が低下することになるが、
このような低負荷低回転領域においては補助バルブ１５
を閉じて燃焼室から吸気通路７に吹き返す排気ガス量を
抑制して、エンジン回転の安定化を得ることができる。

なお、上記実施例においては、補助バルブ１５はスロッ
トル弁１１とは別途に開閉制御するようにしているが、
補助バルブ１５の開閉をスロットル弁１１に連動して行
うようにしてもよい。

（発明の効果） 上記のよ−５な本発明によれば、吸入空気量検出手段よ
り下流側の吸気通路にスロットル弁と補助バルブとを順
次設け、補助バルブの開状態もしくは閉状態への移行を
検出した時、燃料供給量を吸入空気量検出手段の信号に
よらず実吸入空気量に対応するように補正するようにし
たことにより、補助バルブが閉状態から開作動する加速
運転時および開状態から閉作動する減速運転時等に、吸
入空気量検出手段の応答遅れ、補助バルブの開閉作動に
伴う実吸入空気量と検出吸入空気量とが一時的に異なっ
てエンジン供給する空燃比が目標値からずれるのを抑制
することができ、加減速ショックの軽減、エミッション
性の向上、燃費性能の改善を図ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図は一実施例におけるエンジンの燃料制御装置の全
体構成図、 第３図は加速時の補正処理を説明するためのフローチャ
ート図、 第４図は同減速時の補正処理を説明するためのフローチ
ャート図、 第５図は加速時の補正処理を示すタイムチャート、 第６図は同減速時の補正処理を示すタイムチャートであ
る。 Ｅ、１・・・・・・エンジン、Ａ、７・・・・・・吸気
通路、Ｂ・・・・・・燃料供給装置、Ｃ・・・・・・燃
料制御手段、Ｄ・・・・・・吸入空気量検出手段、Ｆ、
１１・・・・・・スロットル弁、Ｇ、１５・・・・・・
補助バルブ、Ｊ・・・・・・作動状態検出手段、Ｋ・・
・・・・補正手段、９・・・・・・吸気量センサ、１６
・・・・・・インジェクタ、２６・・・・・・コントロ
ーラ、２７・・・・・・吸気量センサ、２９・・・・・
・開閉センサ。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路に吸入空気量を検出する吸入空気量検出
   手段を設け、該吸入空気量検出手段より下流側の吸気通
   路にスロットル弁と特定運転状態で閉作動する補助バル
   ブとを順次設けると共に、前記吸入空気量検出手段の信
   号に基づいてエンジンに供給する燃料を制御する燃料制
   御手段を備えたエンジンの燃料制御装置において、上記
   補助バルブの作動状態を検出する作動検出手段を設け、
   該補助バルブの開状態もしくは閉状態への移行を検出し
   た時、燃料供給量を前記吸入空気量検出手段の信号によ
   らず補正する補正手段を備えたことを特徴とするエンジ
   ンの燃料制御装置。