JPH03168345A - 内燃機関の燃料供給装置 - 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、吸気圧カセンサ若しくはエアフローメータの
検出信号に基づいて燃料供給量を制御する燃料供給装置
に関し、特に吸気圧カセンサ若しくはエアフローメータ
の故障時の制御に関する。

〈従来の技術〉 この種の内燃機関の燃料供給装置の従来例として、以下
のようなものがある。

すなわち、エアフローメータにより検出された吸入空気
流量Ｑと機関回転速度Ｎとから基本噴射量Ｔｐ　（　＝
　Ｋ　Ｑ／　Ｎ　：　Ｋは定数）を演算する。

また、エアフローメータの故障判定時には、スロットル
センサにより検出されたスロットル弁開度と機関回転速
度により設定された体積効率ＱＣＹＬに基づいて、基本
噴射量Ｔｐ（＝ＫＣＯＮＡｘＱＣＹＬｘＫＴＡ　；　Ｋ
ＣＯＮＡは定数）を演算する。

そして、前記いずれかの基本噴射量ＴＰに基づいて燃料
噴射量Ｔ、を次式により演算する。

Ｔ４＝２ＸＴｐＸＣＯＥＦＸαＸＫｌｌｔ開ｃ＋”Ｔ’
ｓＣＯＥＦは水温を主とする各種補正係数、αば空燃比
フィードバック補正係数、Ｋ　ＢＬＭＣは機関運転状態
に応してＲＡＭから検索される空燃比の学習補正係数、
Ｔｓはハッテリ電圧による電圧補正分である。又、スロ
ットル弁の全開等の高負荷時は高出力をえるために空燃
比をλ＝１よりリッチのリーンサイドフォーベストトル
ク点に設定する。

そして、機関回転に同期して燃料噴射弁に対し前記燃料
噴射量Ｔ，に対応する噴射パルス信号を出力し機関に燃
料を供給する。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の燃料供給装置において
は、エアフローメータ或いは吸気圧カセンサの故障時に
はスロットルセンサにより検出されたスロットル弁開度
に基づいて燃料噴射量１゛，を濱算するようにしている
が、スロットルセンサの出力特性が大きくばらつくため
、前記故障時には空燃比制御精度が悪化して運転性．排
気性状の悪化を招きまたエンジン焼付きを招くという不
具合がある。また、スロットル弁開度に基づいて燃料噴
射量を補正するときには、高度補正，吸気温補正が必要
となるのでそれらのセンサを設ける必要がありコスト高
になるという不具合がある。また、スロットル弁の汚れ
により低吸入空気流量域で空燃比がリーン化するという
不具合がある。従って、スロットル弁全開等の高負荷で
λ−１よりリーン化したり、あるいはオーバーリッチと
なり前者ではエンジンの焼き付き、後者ではアフターバ
ーンや排温上昇による触媒装置焼付の原因となる。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、空
燃比を高精度に制御できる燃料供給装置を提供すること
を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は第１図に示すように、吸入空気流量
を検出するエアフローメータＡと吸気圧力を検出する吸
気圧力検出手段Ｂとのいずれか一方を備えると共に、そ
の検出信号に基づいて基本供給量を設定する基本供給量
設定手段Ｃと、スロットル弁開度を検出する開度検出手
段Ｄと、検出されたスロットル弁開度に基づいて開度依
存基本供給量を設定する開度依存供給量設定手段Ｅと、
機関の空燃比を検出する空燃比検出手段Ｆと、検出され
た空燃比が目標空燃比になるように空燃比フィードバッ
ク補正量を設定するフィードバック補正量設定手段Ｇと
、前記エアフローメータＡ若しくは吸気圧力検出千段Ｂ
の異常を判定する異常判定千段■１と、異常と判定され
たときに、機関の全運転領域にて前記開度依存基本供給
量と空燃比フィードバック補正量とに基づいて燃料供給
量をフィードバック制御により設定する燃料供給量設定
手段Ｉと、設定された燃料供給量に基づいて燃料供給千
段Ｊを駆動制御する駆動制御手段Ｋと、を備えるように
した。

〈作用〉 このようにして、エアフローメータ若しくは吸気圧力検
出手段の異常時には、全運転領域でスロットル弁開度に
基づいて設定された基本供給量と空燃比フィードバック
補正量とにより燃料供給量をフィードバック制御により
設定することにより、前記異常時においても空燃比を最
適に制御できるようにした。

〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を第２図〜第６図に基づいて
説明する。

第２図において、マイクロコンピュータ等からなる制御
装置１には、エアフローメータ２からの吸入空気流量検
出信号と、回転速度センサ３からの機関回転速度検出信
号と、排気中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比検
出手段としての酸素センサ４からの酸素濃度検出信号と
、スロットル弁開度を検出する開度検出手段としてのス
ロットルセンサ５からのスロットル弁開度検出信号と、
水温センサ６からの水温検出信号と、が入力されている
。

制御装置１は、第３図〜第５図のフローチャートに従っ
て作動し、駆動回路７を介して燃料供給手段としての燃
料噴射弁８に噴射パルス信号を出力するようになってい
る。

ここでは、制御装置ｌが基本供給量設定手段と開度依存
基本供給量設定手段とフィードバック補正量設定手段と
燃料供給量設定手段と異常判定手段とを構戒する。また
、制御装置ｌと駆動回路７とが駆動制御手段を構威する
。

次に、作用を第３図〜第５図のフローチャートに従って
説明する。

まず、燃料噴射量演算ルーチンを第３図のフローチャー
トに従って説明する。このルーチンは１０ｍｓｅｃ毎に
実行される。

Ｓｔでは、エアフローメータ２等からの各種信号を読込
む。

Ｓ２では、検出された吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎ
とから基本噴射量Ｔ，（＝ＫＱ／Ｎ　；　Ｋは定数）を
演算する。

Ｓ３では、後述の診断ルーチンで実行された診断結果に
基づいて、エアフローメータ２が異常か否かを判定し、
ＹＥＳのときにはＳ４に進みＮＯのときにはＳ６に進む
。

Ｓ４では、検出された機関回転速度とスロットル弁開度
とに基づいて、基本噴射量ＴＰをマ・ノブから検索する
。

Ｓ５では、検出された機関回転速度が例えば４０００ｒ
．ｐ．ｍ．を超えているか否かを判定し、ＹＥＳのとき
にはＳ７に進みＮｏのときにはＳ８に進む。

ここで、４０００ｒ．ｐ．ｍ．を超える回転域でかつ所
定値異常の高負荷運転域（第６図中斜線域）において、
空燃比が理論空燃比（λ一ｌ）になるように空燃比フィ
ードバック制御を行うとエンジンの焼付きが発生しやす
くなる。

Ｓ６では、検出された機関回転速度が例えば６５００ｒ
．ｐ．ｍ．を超えているか否かを判定し、ＹＥＳのとき
にはＳ７に進みＮＯのときにはＳ８に進む。

Ｓ７では、機関への燃料供給を停止（以下、燃料カット
と称す）させるべく基本噴射量Ｔ，を零に設定する。し
たがって、エアフローメータ２の正常時には機関回転速
度が６５０Ｏｒ．ｐ．ｍ．を超える回転域で燃料カット
が行われ、エアフローメータ２の異常時には機関回転速
度が４００Ｏｒ，ρ．ｍ．を超える回転域で燃料カット
が行われる。

Ｓ８では、Ｓ２，３４若しくはＳ７にて設定された基本
噴射量Ｔ，と後述のルーチンで設定された空燃比フィー
ドバック補正係数αとに基づいて、燃料噴射ＩＴＪを次
式により演算する。

Ｔ　４　＝　２　Ｘ　Ｔ　ｐ　Ｘ　αＸ　Ｃ　Ｏ　Ｅ　
Ｆ　Ｘ　Ｔ　ｓＣＯＥＦは水温を主とする各種補正係数
，ＴＳはバッテリ電圧による電圧補正分である。

このようにして演算された燃料噴射量Ｔ．に対応する噴
射パルス信号を、駆動回路７を介して燃料噴射弁８に出
力し、燃料噴射作動を行わせる。

次に、空燃比フィードバック補正係数αを設定するルー
チンを第４図のフローチャートに従って説明する。この
ルーチンは機関回転速度の１回転毎に実行される。

Ｓｌｌでは、酸素センサ４の検出信号を読込む。

Ｓ１２では、空燃比フィードバック制御がイニシャライ
ズされたか否かを判定し、ＹＥＳのときには３１３に進
みＮＯのときにはルーチンを終了させる。このとき、冷
却水温が所定範囲内か否かをも判定してもよい。

３１３では、エアフローメータ２が異常か否かを判定し
、ＹＥＳのときには全運転域で空燃比フィードバック制
御を行わせるべくＳ１４に進みＮＯのときには所定運転
領域で空燃比フィードバック制御を行わせるべくＳ１５
に進む。

Ｓ１４では、酸素センサ４により検出された空燃比がリ
ッチか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ１７に進みＮ
ｏのときにはＳ２０に進む。

Ｓ１５では、検出された機関回転速度と基本噴射量（機
関負荷）とに基づいて、運転領域が所定のフィードバッ
ク制御領域（例えば機関負荷が所定値以下の運転領域）
か否かを判定し、ＹＥＳのときには前記Ｓ１４に進みＮ
ｏのときにはＳ１６に進む。

３１６では、空燃比フィードバック補正係数αを１に設
定した後、ルーチンを終了させる。

３１７では、リッチ判定の初回か否かを判定し、ＹＥＳ
のときには３１８に進みＮｏのときには３１９に進む。

３１８では、前回のルーチンで設定された空燃比フィー
ドバック補正係数αから比例分Ｐを減算して空燃比をリ
ーン側に大きく変化させるべく新たな空燃比フィードバ
ック補正係数αを設定する。

Ｓ１９では、前回のルーチンで設定された空燃比フィー
トハック補正係数αから積分分Ｉを減算して空燃比をリ
ーン側に徐々に変化させるべく新たな空燃比フィードバ
ック補正係数αを設定する。

一方、Ｓ２０では、リーン判定の初回か否かを判定し、
ＹＥＳのときにはＳ２１に進みＮｏのときにはＳ２２に
進む。

Ｓ２１では、前回のルーチンで設定された空燃比フィー
ドハック補正係数αに比例分Ｐを加算して空燃比をリッ
チ側に大きく変化させるべく新たな空燃比フィードバッ
ク補正係数αを設定する。

Ｓ２２では、前回のルーチンで設定された空燃比フィー
ドハック補正係数αに積分分■を加算して空燃比をリッ
チ側に徐々に変化させるべく新たな空燃比フィードバッ
ク補正係数αを設定する。

このようにして、Ｓ１６，　　Ｓ１８，　　Ｓ１９，　
　Ｓ２１．　　Ｓ２２のいずれかにて設定された空燃比
フィードバック補正係数αは前記Ｓ８にて使用されて、
空燃比が理論空燃比になるように空燃比フイードバ・ン
ク制御が行われる。

次に、エアフローメータ２の診断ルーチンを第５図のフ
ローチャートに基づいて説明する。このルーチンは４　
ｍｓｅｃ毎に実行される。

Ｓ３１では、エアフローメータ２の出力が許容範囲か否
かを判定し、ＹＥＳのときにはルーチンを終了させＮＯ
のときにはＳ３２に進む。

Ｓ３２では、エアフローメータ２に異常が発生したと判
定し、この判定結果をＲＡＭに記憶させる．この判定結
果は前記Ｓ３及びＳ１３にて使用される。

以上説明したように、エアフローメータ２の異常（故障
）時には、スロットル弁開度と機関回転速度とに基づい
て設定された基本噴射量Ｔ２と、空燃比フィードバック
補正係数αと、に基づいて空燃比が理論空燃比になるよ
うに全運転域でフイードハック制御を行うようにしたの
で、スロ・ノトルセンサ５の出力特性が大きくばらつイ
タＦＪスＯットル弁に汚れが発生しても空燃比を最適に
制御できるため、エアフローメータ２の異常時にも運転
性．排気性状の悪化を防止できる。

また、本実施例では、エアフローメータ２の異常時に機
関回転速度が４００Ｏｒ．ｐ．ｍ．を超えたときに、Ｆ
　′！４カットを行うようにしたので、エンジンの焼付
きを防小できる。

尚、本発明は吸気圧カセンサの検出信号に基づいて燃料
供給制御を行うものにおいても適用できる。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、エアフローメータ若し
くは吸気圧力検出手段の異常時には、スロットル弁開度
に基づいて設定された基本供給と空燃比フィードバック
補正量とに基づいて燃料供給量を設定するようにしたの
で、前記異常時においても空燃比を最適に制御でき、運
転性及び排気性状の悪化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示す構或図、第３図〜第５図は同上のフローチ
ャート、第６図は同上の作用を説明するための図である
。 １・・・制御装置　　２・・・エアフローメータ　　３
・・・回転速度センサ　　４・・・酸素センサ　　５・
・・スロットルセンサ　　７・・・駆動回路　　８・・
・燃料噴射弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸入空気流量を検出するエアフローメータと吸気圧力を
   検出する吸気圧力検出手段とのいずれか一方を備えると
   共に、その検出信号に基づいて基本供給量を設定する基
   本供給量設定手段と、スロットル弁開度を検出する開度
   検出手段と、検出されたスロットル弁開度に基づいて開
   度依存基本供給量を設定する開度依存供給量設定手段と
   、機関の空燃比を検出する空燃比検出手段と、検出され
   た空燃比が目標空燃比になるように空燃比フィードバッ
   ク補正量を設定するフィードバック補正量設定手段と、
   前記エアフローメータ若しくは吸気圧力検出手段の異常
   を判定する異常判定手段と、異常と判定されたときに、
   機関の全運転領域にて前記開度依存基本供給量と空燃比
   フィードバック補正量とに基づいて燃料供給量をフィー
   ドバック制御により設定する燃料供給量設定手段と、設
   定された燃料供給量に基づいて燃料供給手段を駆動制御
   する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする内燃機
   関の燃料供給装置。