JPH02104927A - 内燃エンジンの燃料供給制御方法 - 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） 本発明は内燃エンジンの燃料供給制御方法に関し、より
具体的には排気還流装置付きの内燃エンジンにおいて出
力低下を招くことなく、高地走行時の運転性の向上を図
る様に構成した内燃エンジンの燃料供給制御方法に関す
る。

（従来の技術） 内燃エンジンにおいて排気ガスの一部を吸気系に戻し、
混合気と共に燃焼室に導いて燃料の重量当たりの熱容量
を増加させ、最高温度を下げてＮＯｘの排出を低減する
技術は、排気還流乃至は排気再循環（ＥＧＲ）と呼ばれ
て良く知られているところである。又、内燃エンジンの
燃料を燃料噴射装置を用いて供給し、その基本燃料供給
値をマイクロ・コンピュータのＲＯＭ内に記憶し、エン
ジン回転数と負荷状態とから検索して決定することも併
せて良く用いられる。而して、排気還流制御の有無によ
って適正空燃比が異なることから、その燃料噴射マツプ
を排気還流実行時のものと停止時のものとに分けて設け
ておくことも従来から提案されており、その−例として
特開昭５８−８２０３７号公報記載の技術を挙げること
が出来る。

（発明が解決しようとする課題） 而して、排気還流機構として吸気管内の負圧を利用して
作動する圧力応動型のものを使用するときは、当該エン
ジンが位置する場所の大気圧の影響から免れることが出
来ず、当該内燃エンジンを搭載した車両が例えば高地を
走行するときに高負荷状態になったときは排気還流弁の
作動負圧が低下することから所望の排気還流量を確保す
ることが出来ない、その様な運転状態において前記した
従来技術にあっては、排気還流制御時用マツプを使用し
て燃料供給値を決定していた。而して、排気還流制御時
の燃料供給マツプ値は非制御７１時の其れに比し、還流
分だけ燃料供給量を少な目に設定していることから因っ
て生じるエンジン出力が減少することに加えて、斯る高
地での高負荷時には吸気の充填効率が低下することもあ
って所期のエンジン出力を得ることが出来ず、運転性の
低下を招いていた。

従って、本発明の目的は従来技術の上記した欠点を解消
し、高地走行中の高負荷運転状態においてもエンジン出
力の低下を招くことなく高地走行時の運転性の向上を図
ることが出来る内燃エンジンの燃料供給制御方法を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明は、少なくともスロ
ットル弁下流の吸気管圧力を用いて作動する圧力応動型
排気還流制御弁を備え、エンジンの複数の運転パラメー
タに応じて基本燃料供給値を記憶装置に記憶し、該基本
燃料供給値を用いてエンジンに供給する燃料量を制御す
ると共に、前記基本燃料供給値を前記排気還流の有無に
応じて複数個前記記憶装置に記憶する内燃エンジンの燃
料供給制御方法において、前記排気還流制御時にエンジ
ンが低大気圧状態で且つ高負荷状態にあることを検出し
たときは、前記複数の基本燃料供給値のうち排気還流制
御停止時の記憶値を用いてエンジンに供給する燃料量を
制御する如く構成した。

（作用） 高地走行時の高負荷運転状態の如き排気還流作動負圧が
減少し排気還流量が減少する運転条件下において、排気
還流停止時の基本マツプ値を用いて燃料量を制御するた
め、エンジンの出力低下を招くことなく、高地走行時の
運転性を向上させることが出来る。

（実施例） 以下、添付図面に即して本発明の詳細な説明する。尚、
便宜上、本発明の実施に使用する排気還流制御機構を備
えた燃料供給制御装置に付いて先に説明する。

第１図はその燃料供給制御装置を全体的に示す概略図で
ある０図において符号１は４気筒等の多気筒の内燃エン
ジンを示し、該エンジン１には吸気管（通路）２が接続
され、その中途にはスロットル弁３が設けられる。該ス
ロットル弁の付近にはθＴＯセンサ４が設けられてスロ
ットル開度θＴＨを検出し、電子式制御ユニットたるＥ
ＣＵ３に送出する。また、内燃エンジン１とスロットル
弁３との間の吸気管には燃料噴射弁６が設けられてＥＣ
Ｕの指令に応じて混合気を供給すると共に、その上流側
には吸気管内の絶対圧力ＰＢＡを検出するＰＢＡセンサ
７及び吸気温度Ｔ＾を検出するＴＡセンサ８が設けられ
、更に内燃エンジンの冷却水路（図示せず）にはエンジ
ン温度を検出する水温センサ９が設けられる。更に、デ
ィストリビュータ（図示せず）等の適宜位置にはＴＤＣ
等の適宜クランク角度で回転数信号Ｎｅを出力するＮｅ
センサ１０が設けられる。また、内燃エンジンｌの排気
管（通路）１１に配置された排気ガス中のＮＯｘ成分等
の浄化作用を行う三元触媒１２の上流側には、排気ガス
中の酸素濃度を検出する０２センサ１３が設けられると
共に、その他適宜な位置には大気圧を検出するＰＡセン
サ１４が設けられる。これらＰＢＡセンサ７等の出力も
ＥＣＵ３に送出される。

続いて、排気還流機構２０に付いて説明すると、該機構
は排気還流路２１を備えており、該排・気運流路は一端
２１ａにおいて排気管１１に三元触媒１２の上流側で連
通ずると共に、他端２１ｂにおいて吸気管２にスロット
ル弁下流側で連通ずる。而して、排気還流路２１の中途
には排気還流量を調節する排気還流弁２２が設けられて
おり、該弁は負圧応動装置２３のダイヤフラム２３ａに
連結される。この負圧応動装置２３は前記ダイヤフラム
により画成される負圧室２３ｂと大気圧室２３ｃとを備
えており、負圧室２３ｂに弾装されたバネ２３ｄはダイ
ヤフラム２３ａを前記排気還流弁が閉じる方向に付勢し
ている。而して、大気圧室２３ｃは大気導入路２７を介
して大気に連通ずると共に、負圧室２３ｂは絞りを備え
た負圧導入路２４を介して吸気管２にスロットル弁３の
下流側で連通ずる。

この負圧導入路２４の中途には電磁三方弁２５が設けら
れており、該弁は其のソレノイド２５ａが励磁されると
、弁体２５ｂがフィルタ及び絞りを備えた第２の大気導
入路２６を介して大気に連通ずる開口２５ｃを閉塞して
負圧導入路２４を開放する。その結果、吸気管負圧は負
圧応動装置の負圧室２３ｂに導かれ、ダイヤフラム２３
ａの両面に作用する圧力に差異を生じるので、ダイヤフ
ラム２３ａはバネ２３ｄのバネ力に抗して変位し、排気
還流弁２２をリフトして開弁させる。他方、電磁三方弁
のソレノイド２５ａが消磁されると、弁体２５ｂは負圧
導入路２４の開口２４ａを閉塞すると共に開口２５ｃを
開放し、大気を負圧応動装置の負圧室２３ｂに導入する
。このときダイヤフラム２３ａの両面に作用する圧力は
均衡し、ダイヤフラム２３ａはバネ２３ｄのバネ力によ
って排気還流弁２２を閉弁方向に移動させる。即ち、三
方電磁弁のソレノイド２５ａが励磁されると、排気還流
弁は開弁じて排気ガスの一部を排気還流路２１を介して
吸気管２に還流させると共に、それが消磁されると、閉
弁して還流が遮断されるものである。而して、該ソレノ
イド２５ａはＥＣＵに接続されて其の駆動を制御されて
おり、ＥＣＵは適宜なデユーティ比でパルスを出力して
排気還流弁を全閉、全開及びその間の任意の中間開度に
制御する。尚、負圧応動装置のダイヤフラム２３ａには
弁リフトセンサ２８が連結されており、該ダイヤフラム
の変位量を介して排気還流弁の移動量（リフト量）を検
出し、ＥＣＵに送出する第２図は該ＥＣＵの内部構成を
示すブロック図であるが、前記したＮｅセンサ１０の出
力はＥＣＵにおいて波形整形回路５０１において波形整
形された後、信号の発生間隔から回転数を計数するＭｅ
カウンタ５０２を経由して乃至は直ちにＣＰＵ５０３、
ＲＯＭ５０７、ＲＡＭ５０８及びバス５１０からなるマ
イクロ・コンビエータに取り込まれてＲＡＭ内に一時格
納される。又、θＴＨセンサ４等の出力はレベル修正回
路５０４で適宜レベルに変換された後、マルチプレクサ
５０５を介して順次Ａ／Ｄコンバータ５０６に送られ、
デジタル値に変換されてマイクロ・コンビエータ内に入
力される。而して、マイクロ・コンピュータにおいてＣ
ＰＵ５０３は、入力値に応じてＲＯＭ内に格納したマツ
プをエンジン回転数及び吸気絶対圧等から検索して排気
還流弁のリフト（開度）制御値を決定し、前記弁リフト
センサ２８の検出した実開度との偏差を解消すべく適宜
のデユーティ比をもってオン／オフ信号を出力し、駆動
回路５１１を介して電磁三方弁２５を駆動する。更に、
ＣＰＵは、同様にエンジン回転数及び絶対圧等からＲＯ
Ｍ内に格納したマツプを検索して燃料噴射弁６の噴射時
間を算出し、０２センサ出力等から適宜な補正を加えて
噴射制御値を決定し、駆動回路５０９を介して出力する
。尚、噴射時間マツプに関しては排気還流を実行する領
域用のものと実行しない領域用のものとの２種がＲＯＭ
内に格納される。更に、ＣＰＵは点火時期等の他のエン
ジン運転制御値も同様に演算し、図示しない駆動回路を
介して該当装置を駆動する。

続いて、該ＣＰＵの動作を示す第３図フロー・チャート
を参照して本発明に係る内燃エンジンの燃料供給制御方
法を説明する。尚、このプログラムは、ＴＤＣ等の適宜
クランク角度で起動される。

先ず、Ｓｌにおいて前回プログラム起動時がクランキン
グ等の始動モードであったか否か判断し、始動モードで
あれば右側の３２に移行する。

尚、本フロー・チャートにおいては大別すると、左側が
排気還流を実行する場合であり、右側が排気還流を実行
しない乃至は其の過渡状態を示す。

而して、Ｓ２においては前記マイクロ・コンピュータの
イニシャル時（イグニシヨンＳＷ・オン時）の吸気温度
ＴＡを読み出して所定値ＴＡＢ、例えば２０°Ｃと比較
し、その比較結果に応じて３３゜Ｓ４において排気還流
開始判定用の水温ＴＷＥＩとして高低２種の比較基準値
ＴＷＩ！ＩＬ　（例えば３０°Ｃ）　、　ＴＩＩＥＩＨ
（例えば８０°Ｃ）を選択する。即ち、実際の吸気温度
ＴＡが２０°Ｃ以下であれば高い側の値を選択し、後述
の如く排気還流の開始を遅延させる。即ち、吸気温度が
比較的低いときは冷間始動であると判定することが出来
ることから、安定した燃焼状態において暖機運転を行う
ためである。続いて、Ｓ５においてフラグＦｔ！ＧＲを
Ｏにリセットし、Ｓ６において排気還流弁のリフト指令
値Ｌ　ＣＭＤを零（排気還流せず）とし、始動時の完爆
を確実に行わしめる。又、噴射指令値Ｔｉ　も排気還流
不実行用のマツプＴ　ＥＧＲ−ＯＦＦを使用する。

又、点火時期に付いても図示はしなかったが、排気還流
不実行用のマツプに基づいて決定する。

３１において前回始動モードになかったと判断されると
きはＳ７に進み、始動した後所定時間、例えば２分間経
過したか否か判断し、未だ経過していなければ同様に３
５．Ｓ６と進んで一旦プログラムを終了する。これもＳ
ｌと同様に始動作業を確実に行うためである。

Ｓ７において始動後２分経過したことが確認されたとき
はＳ８に進み、実際の水温Ｔｗを前記した比較基準値Ｔ
ＷＨＩと比較し、それを超えていなければ同様に排気還
流を行わず、燃料噴射も排気還流不実行用のマツプを使
用する。尚、この比較基準値としては、吸気温度に応じ
てＳ３．Ｓ４で選択された値が使用されることは云うま
でもない。また、冷間始動時の場合には比較基準値を高
くして排気還流制御の開始を遅らせていることば前記Ｌ
７た通りである。

暖機が進んでＳ８において水温が比較基準値を超えたと
判断されたときはＳ９に移行し、エンジン回転数Ｎｅが
適宜設定した所定値ＮｅｃＯ、例えば１１０００ｒｐを
超えたか否か判断し、超えていないと判断されたときは
３１０に進み、前記したフラグＦｉｌ！ＧＲが１にセッ
トされているか否か判断する。該フラグはＳ５において
Ｏにリセットされているので、否定されてＳｌｌに進ん
で当該フラグを１にセットし、Ｓ６に進んでプログラム
を終了する。而して、次のプログラム起動時においては
３１０での判断は肯定され、Ｓ１２において本プログラ
ムを１２回、即ち１２ＴＤＣループしたか否か判断する
。初めて本ステップに到達したことから当然否定され、
ステップ１３に進んでリフト指令値と噴射指令値が決定
される。Ｓ１３の指令値決定においては排気還流が実行
されない点ではＳ６と異ならないが、噴射指令値が排気
還流実行領域用の検索マツプＴＨＧＲ−ＯＮを使用して
決定される点でＳ６と相違する。即ち、始動して暖機が
完了し、エンジン回転数も徐々に上昇しつつある運転状
態においては排気還流実行領域に移行しつつあることが
予期されるので、前段階として使用マツプを切り換え、
排気還流機構のデイレイを補償して排気還流の実行領域
へ円滑に移行させるためである。又、点火時期に付いて
も同様に排気還流実行領域マツプに切り換えて決定する
。

而して、Ｓ９でエンジン回転数が１０００ｒｐ麟を超え
たと判断したときは３１４以下において同様に排気還流
の実行条件が成立しているか否か種々の運転パラメータ
値に付いて順次判定する。

即ち、３１４においてエンジン回転数が上限値Ｎｅｃｌ
　、例えば３５００ｒｐｍ未満か否か判断し、３５００
ｒｐｍ未満であれば続いてＳ１５において０２フイード
バツク制御中のアイドル運転域にあるか否か判断し、該
運転域になければ次いで５１６で実際の吸気絶対圧ＰＢ
Ａが所定値ＰＢＢＧＲＩ　、２４０閣Ｈｇを超えている
か否かから低負荷状態にあるかどうかを判断し、低負荷
状態になければ続いてＳ１７において大気圧と前記吸気
絶対圧との差が所定値ΔＰＥ、例えば６０ｍ）Ｉｇを超
えているか否か判断し、超えていれば次に３１８におい
て現在のスロットル弁開度θＴＨが所定値↑ＨＥＣ１例
えば４５度（全開を９０度としたとき）未満か否かから
高負荷状態にあるか否かを判断し、高負荷状態になけれ
ば更にＳ１９でリーン制御乃至はフューエルカット制御
が行われているか否か判断する。以上の判断ステップは
運転性等の点から排気還流を行うべきか否か判断したも
のであり、いづれかの条件において否定されたときは前
記Ｓ９と同様に３１３に至ってリフト量を零とすると共
に、排気還流実行領域用マツプ値から燃料噴射等を決定
する。

以上の排気還流実行条件を全て満足したときは実行域に
移行したと判断して排気還流を行うが、その場合直ちに
排気還流を全面的に開始することなく、Ｓ１３に関して
述べたと同様に排気還流機構のデイレイを補償するため
に所定期間過渡的な制御を行って不実行域から実行域へ
円滑にシフトさせる。即ち、先ずＳ２０で前記フラグＦ
ＥＧＲがｌにセットされていることを確認した後Ｓ２１
を経て３２２に進み、エンジン回転数と吸気絶対圧等か
らマツプＬＭＡＰを検索してリフト指令値しＣＨＤを決
定して排気還流を開始すると共に、噴射指令値Ｔｉ　　
（及び点火時期指令値）に付いては使用マツプを再び切
り換えて排気還流不実行領域用のものから決定する。斯
る過渡的な制御は、Ｓ２１でＴＤＣを１２回経過したこ
とがｔｉ！認されるまで行う、尚、不実行領域から実行
領域に入る場合を例にとって説明して来たが、実行領域
から不実行領域に復帰するときも同様であり、その場合
は条件ステップ（３９以下）で排気還流停止が決定され
た後Ｓ１３に進み、リフト指令値は零とすると共に、マ
ツプは実行領域用を所定期間使用し続けてからＳ６に移
る。又、暖機後直ちに実行条件が成立したときであって
もＳ２０によって直ちに排気還流を実行することを阻止
し、過渡時制御を効果的に保証しているものである。

而して、１２ＴＤＣが経過したときはＳ２３に進み、前
記大気圧ＰＡを所定値Ｐ　ＡＥＧＲｌ例えば７００ａａ
Ｈｇと比較して平地にあるが高地にあるがを判断し、７
００ｍｍ１ｇを趙えているときは平地にあるものと判断
して３２４に進み、マツプＬ　ＭＡＰを検索してリフト
指令値Ｌ　ＣＭＤを算出すると共に、噴射指令値等も排
気還流実行用のマツプＴＥＧＲ−ＯＮに切り換えて排気
還流制御を全面的に実行する。また、Ｓ２３で７００ｍ
ｍＨｇ未満と判断されたときは高地にあるので、Ｓ２５
において実際の吸気絶対圧を第２の所定値ＰＢＥＧＲ２
、例えば６１０ｆｆＩＩＨｇと比較し、超えていなけれ
ばＳ２４で指令値を決定すると共に、趙えていれば高負
荷状態にあるものと判断して３２２において過渡時制御
と同様にマツプＬ　ＭＡＰを検索してリフト指令値ＬＣ
Ｍ口を決定すると共に、燃料噴射は停止領域用のマツプ
Ｔｌｌ！ＧＲ−ＯＦＦを検索して噴射指令値Ｔｉを決定
する、斯る如く構成することによって、当該内燃エンジ
ンが高地にあって高負荷運転状態にあっても噴射制御値
は排気還流停止時のマツプ値から決定することからエン
ジン出力の低下を招くことなく、所望の出力性能を得る
ことが出来るものである。

尚、指令値の決定に際しては本ステップも含めて全て、
マツプ値から基本値を検索した後、必要に応じて適宜な
補正を施して最終指令値を決定することは云うまでもな
い。

本実施例においては上記の如く、高地走行中の高負荷時
の様な排気還流作動負圧が減少し排気還流供給量が減少
する運転状態において、排気還流停止時の基本マツプ値
を使用して燃料量を制御することから、出力低下を招く
ことなく、高地走行時の運転性の向上を図ることが出来
る。

（発明の効果） 本発明は、圧力応動型の排気還流制御弁を備えた内燃エ
ンジンの燃料供給制御方法において、エンジンが低大気
圧状態で且つ高負荷状態にあることを検出したときは、
複数の基本燃料供給値のうち排気還流制御停止時の記憶
値を用いてエンジンに供給する燃料量を制御する様に構
成したので、高地走行中における高負荷運転状態の如き
排気還流作動圧力が減少し排気還流供給量が減少する運
転条件下においてもエンジンの出力低下を招くことなく
、高地走行時の運転性の向上を図ることが出来る利点を
備える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用する内燃エンジンの燃料供
給制御装置の全体構成を示す概略図、第２図は其の中の
ＥＣＵの内部構成を示すブロック図及び第３図は該ＥＣ
Ｕの動作として示される本発明に係る内燃エンジンの燃
料供給制御方法を説明するフロー・チャートである。 １１０．内燃エンジン、２−０．吸気管（吸気通路）、
５．、、ＥＣＵ、９００．エンジン冷却水温（Ｔ１１）
センサ、１１．　、　、排気管（排気通路）、２０．、
、排気還流機構、２２．、、排気還流弁、２Ｂ、、、弁
リフトセンサ 出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　　弁理士　吉　１）　豊 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくともスロットル弁下流の吸気管圧力を用いて作動
   する圧力応動型排気還流制御弁を備え、エンジンの複数
   の運転パラメータに応じた基本燃料供給値を記憶装置を
   用いて記憶し、該基本燃料供給値を用いてエンジンに供
   給する燃料量を制御すると共に、前記基本燃料供給値を
   前記排気還流の有無に応じて複数個前記記憶装置に記憶
   する内燃エンジンの燃料供給制御方法において、前記排
   気還流制御時にエンジンが低大気圧状態で且つ高負荷状
   態にあることを検出したときは、前記複数の基本燃料供
   給値のうち排気還流制御停止時の記憶値を用いてエンジ
   ンに供給する燃料量を制御することを特徴とする内燃エ
   ンジンの燃料供給制御方法。