JPH0151661B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は機関の燃料制御装置に関し、更に詳細
には自動車用内燃機関の電子制御燃料噴射装置に
使用する機関の燃料制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、自動車用内燃機関の電子制御燃料噴射装
置に吸入空気量に対応した量の燃料を供給する技
術については、実開昭53−133919号公報、特開昭
55−5448号公報、および特開昭55−57635号公報
などに開示されている。実開昭53−133919号公報
および特開昭55−5448号公報には吸入空気量に比
例した渦流量計の周波数出力に同期して一定量の
燃料を機関に噴射供給する方法が説明されてい
る。また、特開昭55−57635号公報には１回の噴
射の時間幅を分周比倍する方法が説明されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、渦流量計は計測すべき吸入空気量に比
例する渦速度（渦発生数）に対応した周波数の出
力が得られるが、機関の吸入空気量は2000c.c.クラ
スの機関で２／ｓ（アイドル運転時）〜85／
ｓ（最大出力時）程度であり、その変化範囲は40
〜45倍にもなる。

他方、燃料噴射用電磁弁の噴射周波数は最大
200〜250Hz程度が実用上の限界であり、また、機
関のアイドル運転では少なくとも10Hz程度以上の
噴射周波数でないとトルク変動が生じる。すなわ
ち、燃料噴射用電磁弁の変化範囲は実用上20倍程
度となる。従つて、単一の電磁弁で渦速度に同期
して燃料を噴射しようとしても吸入空気量の変化
範囲（40〜45倍）全域をカバーすることは実用上
不可能であり、そのため吸入空気量の変化に応じ
て適正な量の燃料を供給することができないとい
う問題があつた。

本発明の目的は、かかる従来の問題を解決する
ためになされたもので、渦流量計によつて測定さ
れる吸入空気量に対してその変化範囲全域に亘つ
て適正な燃料量を供給することのできる機関の燃
料制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の機関の燃料制御装置は、機関の吸入空
気量に応じ渦速度に対応した周波数の出力を発生
し、前記吸入空気量を検出する渦流量計と、前記
渦流量計の周波数出力に同期し一定時間駆動して
燃料を通過させる燃料供給電磁弁と、該燃料供給
電磁弁より下流側における燃料供給経路に設けら
れ、流路面積を変えることにより燃料流量を制御
する流路面積可変装置と、前記渦流量計の発生す
る周波数出力が所定値を越えたとき前記渦流量計
の周波数出力を分周し、分周出力で前記燃料供給
電磁弁を駆動させると共にその分周比に応じて流
路面積を増大させるように前記流路面積可変装置
を駆動する電子制御装置とを含んで構成されてい
る。

（作 用） 本発明の機関の燃料制御装置においては、例え
ば機関がアイドル回転時の場合のように吸入空気
量が少ない時、渦流量計の周波数出力に同期して
燃料供給電磁弁が一定時間駆動して燃料供給通路
を開放し燃料を通過させる。燃料供給電磁弁を通
過した燃料は下流側に設けられた流路面積可変装
置を通つて機関へ供給されるが、この際に流量が
制御される。この流路面積可変装置による流量制
御は、次のような場合に特に可変的に行なわれ
る。

すなわち、機関の回転が上昇して吸入空気量が
増加してくると、渦流量計の周波数が高くなるた
め出力パルスの間隔が燃料供給電磁弁の駆動一定
時間よりも短かくなつて機関への燃料噴射制御が
できなくなる。従つて、その時電子制御装置が渦
流量計の周波数出力を分周し、分周された周波数
出力に同期して燃料供給電磁弁を駆動する。しか
しその駆動時間は分周前と同じ一定時間とされ、
燃料量を分周比に応じて変えるように流路面積を
変更すべく流路面積可変装置が電子制御装置によ
つて動作される。

（実施例） 以下、本発明の機関の燃料制御装置を添付図面
に示された実施例について更に詳細に説明する。

第１図には本発明の一実施例に係る機関の燃料
制御装置が示されている。

第１図において、１は機関、２はこの機関１の
吸気管、３はアクセルペダルに連動している空気
絞り弁、４は機関１に吸入される吸入空気量を検
出する渦流量計、５は空気絞り弁３の上流側に設
けた燃料噴射弁、６はエアークリーナ、７は紙
からできているエアークリーナエレメント、８は
燃料タンク、９はポンプであり、その吸入側はパ
イプ１０により燃料タンク８に連結され、吐出側
はフイルター１１に接続されている。該フイルタ
ー１１の燃料出口側はパイプ１２の一端に接続さ
れ、そのパイプ１２の他端は燃料計量装置１３を
構成する室１４に連通されている。この燃料計量
装置１３は室１４からその隣室１６へ燃料を流す
開口を開閉すべく配置された燃料供給電磁弁１５
と、室１６に送られた燃料を更に計量して燃料噴
射弁５へ供給するための流路面積可変装置とを備
えている。この流路面積可変装置は燃料の流れに
対して並列に設けられた複数の計量孔１７，１
８，２０を備えている。

３つの計量孔１７，１８，２０の内、１つの計
量孔１７は常時開放しており、他の２つの計量孔
１８，２０には該計量孔１８，２０を開閉するた
めの計量孔開閉電磁弁１９，２１が設けられ、こ
れらの計量孔開閉電磁弁１９，２１および燃料供
給電磁弁１５は電子制御装置２４によつて駆動制
御される。また、３つの計量孔１７，１８，２０
の開口面積は比率で表わすと、計量孔１７を１と
した時計量孔１８は同じく１、又計量孔２０は２
とされている。

なお、２２は燃料計量装置１３を通過した燃料
を燃料噴射弁５に送給するパイプ、２３は室１４
に圧送される燃料の圧力を所定の値に保つための
燃料圧力調整装置をそれぞれ示している。

次に、前述の実施例の動作を第２図を参照しな
がら説明する。

機関１が始動すると吸入空気はエアークリーナ
６から渦流量計４に導入され、その空気量が検出
されると共に、その吸入空気は吸気管２を通り機
関１に吸入される。

他方、燃料タンク８内の燃料はポンプ９により
燃料計量装置１３の室１４に圧送され、該室１４
は常時一定の圧力に保持されている。室１４内の
燃料は燃料供給電磁弁の駆動時間（開弁時間）、
室１６へ流れ込み、流路面積可変装置における常
時開放の計量孔１７によつて計量された量の燃料
が燃料噴射弁５にパイプ２２を介して送られる。

ところで、アイドル運転時のように吸入空気量
が少なく渦流量計４の周波数出力が例えば200Hz
以下の運転範囲では、第２図ａのように燃料供給
電磁弁１５は渦流量計４の周波数出力と同期して
一定時間ｔの間駆動される。この一定時間ｔの間
に、室１４から室１６へ流れ込んだ燃料は流路面
積可変装置における常時開放の計量孔１７で計量
され、その計量された燃料量はｑである。換言す
れば、機関１に供給される燃料量がｑとなるよう
に計量孔１７の開口面積が設定されており、また
燃料を流す時間は燃料供給電磁弁１５により制御
され、常に一定の時間ｔである。

しかし、機関１の吸入空気量が増大し、渦流量
計４の周波数出力が200Hz以上になると、出力パ
ルスの間隔が燃料供給電磁弁１５の開弁時間ｔよ
りも短かくなつて機関への燃料噴射制御ができな
くなる。従つて、電子制御装置２４が第２図ｂの
ように渦流量計４の周波数出力を1/2分周し、分
周された周波数出力に同期して燃料供給電磁弁１
５が一定時間ｔの間駆動される。従つて、燃料供
給電磁弁１５の駆動タイミングは渦流量計４の出
力信号が２パルスに１回の動作となる。しかしな
がら、これによつて燃料供給電磁弁１５を一定の
駆動時間ｔの間動作させることはできるが、吸入
空気量の増加に対応して供給燃料量は2qに増加
しなければならない。そこで、渦流量計４の周波
数出力が1/2分周された時、電子制御装置２４は
流路面積可変装置における計量孔１８の開閉電磁
弁１９を動作させ、該計量孔１８を開いて燃料を
通過させる。この計量孔１８の開口面積は先に説
明したように計量孔１７と同じであるから時間ｔ
の間に燃料噴射弁５へ送られる燃料量は2qとな
る。

更に、機関１の回転が上つて、吸入空気量が増
大し、より渦流量計４の周波数が高くなると、先
の1/2分周でも、２パルスの間隔は燃料供給電磁
弁１５の一定駆動時間ｔよりも短かくなる。その
ため、電子制御装置２４は渦流量計４の周波数出
力を1/4分周する。そして、その際にも燃料供給
電磁弁１５は分周された周波数出力に同期（従つ
て４パルスに１回の動作となる）して一定時間ｔ
の間駆動される。そして、更にこの場合には燃料
量を4qとしなければならないので電子制御装置
２４は流路面積可変装置における開閉電磁弁２１
をも動作させて計量孔２０も開放する。その結
果、すべての計量孔１７，１８，２０を時間ｔの
間に通過する燃料量は、先に説明した各計量孔の
開口面積比率に照し4qとなる。なお、当然のこ
とながら、燃料供給電磁弁１５は単に燃料供給時
間のみの制御を行なうためのものであるから、当
該電磁弁１５によつて開閉される室１４から室１
６への開口面積は本実施例では最大の供給量であ
る時間ｔについて4q以上を流せるように設定さ
れている。

このように、本実施例では、機関１に噴射供給
される燃料量は、燃料供給電磁弁１５の一定駆動
時間ｔと流路面積可変装置における計量孔１７，
１８，２０の開口面積で決定され、特に計量孔１
８および計量孔２０は、渦流量計４の周波数出力
が分周された時に分周比に応じた量の燃料が機関
１に供給されるように開閉制御される。

なお、燃料噴射弁５は、燃料供給電磁弁１５が
駆動されて室１４と室１６内の燃料圧力がほぼ等
しくなつている間、開弁噴射するように燃料圧力
調整装置２３により設定された室１４内の燃料圧
力より低い圧力で開弁するようになつている。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の機関の燃料制御
装置によれば、渦流量計の周波数出力が所定の値
以上に達すると、渦流量計の周波数出力を分周
し、分周出力で燃料供給電磁弁を駆動（駆動時間
は一定）すると共にその分周比に応じた量の燃料
を機関へ供給するように流路面積可変装置を駆動
して流路面積を増大させるもので、これにより１
回の噴射時間幅を分周比倍する従来の方法に対し
て噴射時間幅は渦流量計の周波数に関係なく同じ
になり、この結果、低流量域での燃料計量精度を
向上することができる。また、本発明によれば、
吸入空気量の広い変化範囲に適応できる上、渦流
量計の周波数出力に同期して駆動される燃料供給
電磁弁の動作回数を少なくし耐久性を高めること
ができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る機関の燃料制
御装置を示す構成説明図、第２図は第１図に示さ
れた燃料計量装置の動作を説明するためのフロー
チヤートである。 １…機関、２…吸気管、４…渦流量計、５…燃
料噴射弁、１３…燃料計量装置、１５…燃料供給
電磁弁、１７，１８，２０…計量孔、１９，２１
…計量孔開閉電磁弁。なお、各図中同一符号は同
一部分又は相当する部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関の吸入空気量に応じ渦速度に対応した周
   波数の出力を発生し、前記吸入空気量を検出する
   渦流量計と、前記渦流量計の周波数出力に同期し
   一定時間駆動して燃料を通過させる燃料供給電磁
   弁と、該燃料供給電磁弁より下流側における燃料
   供給経路に設けられ、流路面積を変えることによ
   り燃料流量を制御する流路面積可変装置と、前記
   渦流量計の発生する周波数出力が所定値を越えた
   とき前記渦流量計の周波数出力を分周し、分周出
   力で前記燃料供給電磁弁を駆動させると共にその
   分周比に応じて流路面積を増大させるように前記
   流路面積可変装置を駆動する電子制御装置とを含
   む機関の燃料制御装置。 ２ 前記流路面積可変装置が、複数の計量孔と、
   複数の該計量孔の内１つを除いた残りの計量孔を
   開閉する計量孔開閉電磁弁とから構成されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の機関
   の燃料制御装置。 ３ 前記電子制御装置が前記渦流量計の周波数出
   力を分周した際、その分周比に応じた量の燃料を
   前記機関へ供給すべく前記計量孔開閉電磁弁を適
   宜動作させることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の機関の燃料制御装置。