JPH0151663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エンジンの燃料供給装置に関する
ものである。

一般にエンジンの燃料供給装置は、エンジンに
その運転状態に応じた量の燃料を供給するもので
あるが、このような装置の一例として、従来より
エンジン温度が低い程燃料を増量するものは一般
によく知られている。この種の増量は主としてエ
ンジン温度の低い冷間時、燃料の気化・霧化状態
が悪化することに対する対策で、この増量は全運
転領域（全負荷領域）において行われる。

また、他の例として、エンジンの低負荷運転領
域においては充填効率が低く混合気の燃焼性が悪
いことから、該低負荷運転時、例えばアイドリン
グ運転時に燃料供給量を増量してエンジンに供給
される混合気の空燃比を濃化し、燃焼性を改善し
てエンジンの運転状態の安定性を向上させるよう
にしたものがある。ここでの燃料増量がいわゆる
低負荷増量であり、上述の温度変化に基づく燃料
増量とはその性格が異なつている。つまりこれ
は、低負荷時にはエンジンの燃焼室に吸入される
混合気量が少ないため、燃焼室内の点火プラグ回
りに燃料の存在する確率が低くなりその結果燃焼
にバラツキが出てしまうという理由から点火プラ
グ回りの燃料存在確率を高めるために増量するも
のである。

ところで、エンジンの燃焼性は上述のように、
エンジンの負荷状態、温度状態の影響を受けるた
め、温間時のエンジン状態を基準に燃料の増量を
行うべき低負荷運転領域を設定したような場合、
冷間時に燃料を増量すべき運転領域において燃料
の増量が行われないことがあり、また逆に冷間時
のエンジン状態を基準に上記低負荷運転領域を設
定したような場合、今度は温間時に必要以上の燃
料の増量を行うこととなつて燃費が悪化すること
がある。

そこで低負荷領域で燃料の増量を行うものにお
いて、その増量率を温度に応じて変えるようにし
たもの（特開昭56−54930号公報）がある。しか
しながら低温時吸気量が多少多くても高温時程燃
焼性は良くなく、予め定められた燃料増量領域内
で燃料増量率を温度が低い程大きくする手法では
低温時拡大された燃焼性の悪い領域では対応する
ことができないといつた問題があつた。

本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたもので、エンジン冷間時にはエンジン温間
時に比べ、空燃比を濃化する低負荷領域を高負荷
側へ拡大するようにすることにより、不必要に空
燃比の濃化が行われてしまう領域の発生を招くこ
となく、低温時新たに低負荷増量が要求されてく
る負荷領域でも空燃比の濃化を行うことができる
エンジンの燃料供給装置を提供することを目的と
している。

以下本発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例によるエンジンの燃
料供給装置を示す。図において、１はエンジン
で、該エンジン１の吸気通路２の途中には燃料噴
射弁３及びスロツトル弁４が配設され、その上流
にはエアフローセンサ５が設けられており、吸気
通路２の上流端はエアクリーナ６に至つている。
またエンジン１の排気通路７には排気センサ８及
び三元触媒９が配設されており、上記排気センサ
８は排気ガス中の酸素濃度より混合気の空燃比を
検出するものである。またエンジン１の側壁には
ウオータジヤケツト１ａ内の冷却水の温度を検出
する水温センサ１０が取付けられており、該セン
サ１０が本実施例ではエンジンの温度を検出する
ための温度検出装置となつている。

また図中、１１はスロツトル弁４の開度を検出
するスロツトル開度センサで、該センサ１１が本
実施例ではエンジンの負荷を検出するための負荷
検出装置となつている。１２は回転数センサ、１
３はクラツチが断となつたときにオンとなるクラ
ツチスイツチ、１４は変速機がニユートラル状態
になつたときにオンとなるニユートラルスイツ
チ、１５は上記各センサ５，８，１０〜１２及び
スイツチ１３，１４の信号を受けて噴射パルスの
パルス幅を決定し、その噴射パルスを燃料噴射弁
３に加える制御装置である。なお図中、１６はサ
ージタンク、１７は吸気バルブ、１８は点火プラ
グである。

第２図は上記制御装置１５の詳細な回路構成を
示す、図において、２０はエアフローセンサ５及
び回転数センサ１２の両出力を受けて基本噴射パ
ルスを発生する基本噴射パルス発生回路、２１は
基本噴射パルス発生回路２０の出力パルス信号と
後述する空燃比フイードバツク信号ｅ又は混合気
濃化信号ｆとを演算して最終的な噴射パルスを決
定する演算回路、２２は演算回路２１の出力信号
のパルス幅に応じて噴射弁３を駆動する電磁弁駆
動回路である。また２３は排気センサ８の出力電
圧と目標空燃比（理論空燃比）に対応する設定電
圧発生回路２４の出力電圧とを比較し、混合気の
空燃比がリーンかリツチかを判別する比較回路、
２５は比較回路２３の出力を積分する積分回路で
ある。また２６，２７はともに水温センサ１０の
出力を受け、第３図ａ，ｂにそれぞれ示すよう
に、冷却水温度の上昇に伴つて徐々に低下し冷却
水温度が70℃以上になるとほぼ一定となる出力電
圧ａ、ｂをそれぞれ発生する関数回路であり、２
８はクラツチスイツチ１３及びニユートラルスイ
ツチ１４の両信号を２入力とするOR回路、２９
はOR回路２８からの信号“１”を受けている間
一定電圧を発生する電圧発生回路、３０は上記関
数回路２６の出力電圧ａと電圧発生回路２９の出
力電圧とを演算して上記電圧ａよりも大きい出力
電圧を発生する演算回路である。

また３１は回転数センサ１２の出力を受け、第
３図ｄに示すようにエンジン負荷の設定値として
エンジン回転数の増大に伴つて徐々に増加する出
力電圧ｄを発生する関数回路、３２は上記両関数
回路２７，３１の出力ｂ、ｄを演算し、上記出力
ｄより大きな出力電圧を発生する演算回路、３３
は第３図ｃに示すようなスロツトル開度センサ１
１の出力ｃと演算回路３２の出力とを比較し、エ
ンジン負荷が設定値以上か以下かを判別する比較
回路、３４は比較回路３３の信号“１”を受けて
いる間開いて積分回路２５の出力信号を通過させ
るゲート回路、３５は比較回路３３の信号が
“０”である間開いて演算回路３０の出力信号を
通過させるゲート回路であり、３６は上記回路２
０〜２２によつて構成さされ、吸入空気量及びエ
ンジン回転数に応じて決まる基本噴射パルスを空
燃比フイードバツク信号ｅ又は混合気濃化信号ｆ
によつて補正して最終的な噴射量を決定する噴射
制御回路、３７は上記回路２３〜２５，３４によ
つて構成され、排気センサ８の出力から空燃比フ
イードバツク信号ｅを作成するフイードバツク制
御回路、３８は上記回路２６〜３３，３５によつ
て構成され、エンジンの負荷と設定値とを比較し
エンジン負荷が設定値以下のとき水温センサ１０
の出力より混合気濃化信号ｆを作成しそれを上記
空燃比フイードバツク信号ｅに代えて噴射制御回
路３６に加える混合気濃化回路であり、該回路３
８は冷却水温度が高いときは上記設定値を低負荷
側の値とし、冷却水温度が低いときは上記設定値
を高負荷側の値とするように作用する。

次に第４図を用いて動作について説明する。こ
こで第４図は燃料の増量を行なうべき低負荷運転
領域を示し、図中Ａはエンジン冷間時の運転領
域、Ｂはエンジン温間時の運転領域である。

エンジンの作動中、アクセルペダル（図示せ
ず）の踏込量に応じてスロツトル弁４が回動する
と、吸気通路２にはエアクリーナ６からスロツト
ル弁４の開度に応じた量の空気が吸入され、該空
気は吸気通路２によつてエンジン１の燃焼室１ｂ
に導入される。その際、エアフローセンサ５は吸
入空気量を、排気センサ８は排気ガス中の酸素濃
度をそれぞれ検出し、又水温センサ１０はウオー
タジヤケツト１ａ内を流れる冷却水温度を、スロ
ツトル開度センサ１１はスロツトル弁開度を、回
転数センサ１２はエンジン回転数をそれぞれ検出
し、上記各センサ５，８，１０，１１，１２はそ
れぞれの検出信号を制御装置１５に加える。

この制御装置１５では、まず噴射制御回路３６
において、基本噴射パルス発生回路２０がエアフ
ローセンサ５及び回転数センサ１２の両出力から
エンジン１回転あたりの燃量噴射量を演算し、基
本噴射パルスを発生してそれを演算回路２１に加
え、又フイードバツク制御回路３７において、比
較回路２３が排気センサ８の出力電圧と設定電圧
発生回路２４の出力電圧とを比較し、積分回路２
５は比較回路２３の信号を積分して空燃比フイー
ドバツク信号ｅを作成し、その信号ｅをゲート回
路３４に加える。また混合気濃化回路３８におい
て、関数回路２６は水温センサ１０の出力に応じ
て第３図ａに示す電圧ａを発生しその出力電圧ａ
を混合気濃化信号ｆとして演算回路３０３０を経
てゲート回路３５に加え、関数回路３１は回転数
センサ１２の出力に応じて第３図ｄに示す電圧ｄ
を発生し、その出力電圧ｄを演算回路３２を経て
比較回路３３に加える。その際スロツトル開度セ
ンサ１１は第３図ｃに示すように、スロツトル開
度の増大に伴つて徐々に増加する電圧ｃを発生し
ており、上記比較回路３３はスロツトル開度セン
サ１１の出力ｃと関数回路３１の出力ｄとを比較
する。

そしてエンジンの負荷が小さい場合、スロツト
ル開度センサ１１の出力ｃは関数回路３１の出力
ｄより小さいことから、混合気濃化回路３８にお
いて、比較回路３３の信号は“０”となり、ゲー
ト回路３５は開き、又フイードバツク制御回路３
７においてゲート回路３４は閉じる。すると噴射
制御回路３６において、演算回路２１は基本噴射
パルス発生回路２０からの基本噴射パルスをゲー
ト回路３５を通過した関数回路２６の出力、即ち
冷却水温に対し第３図ａの特性を持つ混合気濃化
信号ｆでもつて補正し、電磁弁駆動回路２２は演
算回路２１の出力の大きさに応じて燃料噴射弁３
を駆動し、このようにして燃料噴射弁３は吸入空
気量とエンジン回転数とによつて決まる噴射量を
温度に応じてさらに増量した燃料を噴射する。こ
の噴射燃料は上述の吸入空気と混合されて濃化さ
れた混合気となり、該混合気は燃焼室１ｂに吸入
され、点火プラグ１８によつて着火されて燃焼す
る。

またエンジンのアイドリング及びレーシング時
の無負荷運転時（第４図のＣ参照）には低負荷運
転時よりもさらに充填効率が低く、燃焼性が悪い
ため、燃料の増量率をさらに大きくし、混合気を
さらに濃化するのが望ましい。そこで混合気濃化
回路３８においては、電圧発生回路２９はクラツ
チスイツチ１３又はニユートラルスイツチ１４の
出力を受け、無負荷運転時、即ちクラツチが断と
なつているとき又は変速機がニユートラル状態に
なつているときに電圧を発生し、関数回路２６の
出力電圧ａは演算回路３０において電圧発生回路
２９の出力電圧と演算されてより大きな値とな
る。すると噴射制御回路３６において、演算回路
２１は基本噴射パルスをより大きなパルス幅に補
正し、これによつて燃量噴射量はより増量されて
混合気はより濃化されたものとなる。

一方、エンジンの負荷が大きい場合は、スロツ
トル開度センサ１１の出力ｃが関数回路３１の出
力ｄより大きくなることから、混合気濃化回路３
８において、比較回路３３の信号が“１”となつ
て、ゲート回路３５は閉じ、フイードバツク制御
回路３７においてゲート回路３４が開く。すると
噴射制御回路３６において、今度は演算回路２１
が基本噴射パルスをゲート回路３４を通過した積
分回路２５の出力、即ち空燃比フイードバツク信
号ｅでもつて補正することとなり、これにより燃
料噴射量はフイードバツク制御され、混合気は目
標空燃比（理論空燃比）に制御されるものであ
る。

ところでこのようなエンジンの負荷と、エンジ
ン回転数によつて決まる設定値とを比較して燃料
の増量を行なう運転領域を決定するようにする
と、上述のように混合気の燃焼性がエンジンの温
度状態の影響を受け、エンジンの冷間時において
燃焼性が悪化するか、又はエンジンの温間時にお
いて燃費が悪化する不具合が発生することとなる
が、本装置では、上記設定値をエンジン冷却水の
温度状態に応じて変化させて上記不具合を解消す
るようにしている。即ち、混合気濃化回路３８に
おいて、関数回路２７は水温センサ１０の出力に
応じて第３図ｂに示す電圧ｂを発生し、演算回路
３２は関数回路３１，２７の両出力ｄ、ｂを演算
し、該回路３２の出力はエンジン回転数が同一で
あつても冷却水の温度が70℃になるまで、即ちエ
ンジンの冷間時は冷却水温度が低いほど大きくな
り、比較回路３３はエンジン回転数が同一であつ
てもエンジンの冷間時は冷却水温度が低いほど高
負荷側の設定値と、エンジンの負荷とを比較す
る。従つてエンジンの冷間時には、噴射制御回路
３６は冷却水温度が低いほど高い負荷領域まで燃
料の増量を行なうこととなり（第４図のＡ参照）、
これによつて混合気の燃焼性は良好に維持され、
エンジン運転状態の安定性が悪化することはな
い。またエンジンの温間時には噴射制御回路３６
は高負荷運転領域まで燃料の増量を行なうことは
なく（第４図のＢ参照）、これによつて燃費の悪
化は防止されるものである。

なお上記実施例では、エンジンの低負荷運転領
域を検出するための設定値を、エンジン冷間時に
おいて温度に応じて変えるようにしたが、この冷
間時の設定値は温間時のそれとは異なる一定値と
してもよい。

また上記実施例では制御装置をハード回路によ
つて構成したが、この制御装置は勿論マイクロコ
ンピユータを用いてソフト構成してもよい。また
エンジンの温度は冷却水以外、例えば排気系の温
度から検出するようにしてもよい。

以上のように本発明によれば、エンジンにその
運転状態に応じた量の燃料を供給するとともに、
エンジンの負荷が設定負荷値以下の低負荷領域に
あるときには、混合気の空燃比を濃化するように
したエンジンの燃料供給装置において、エンジン
冷間時にはエンジン温間時に比べ上記低負荷領域
を高負荷側へ拡大するようにしたので、不必要に
空燃比の濃化が行われてしまう領域の発生を招く
ことなく、低温時新たに低負荷増量が要求されて
くる負荷領域でも空燃比の濃度を行うことがで
き、これにより冷間時におけるエンジン運転状態
の安定性の向上とともに温間時における燃費の向
上を達成することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるエンジンの燃
料供給装置の構成図、第２図は上記装置の回路構
成図、第３図ａ〜ｄは上記装置における関数回路
２６、関数回路２７、スロツトル開度センサ１１
及び関数回路３１の各入出力特性図、第４図は燃
料の増量を行なうエンジンの運転領域を示す図で
ある。 １…エンジン、１０…水温センサ（温度検出装
置）、１１…スロツトル開度センサ（負荷検出装
置）、１５…制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの負荷を検出するための負荷検出装
   置を備え、該負荷検出装置の出力を受けエンジン
   の負荷が設定値以下の低負荷領域においてエンジ
   ンに供給する混合気の空燃比を濃化するエンジン
   の燃料供給装置において、エンジンの温度を検出
   する温度検出装置と、該温度検出装置の出力を受
   けエンジン冷間時にはエンジン温間時に比べ上記
   空燃比を濃化すべき低負荷領域を高負荷側へ拡大
   する制御装置とを備えたことを特徴とするエンジ
   ンの燃料供給装置。