JPH03194147A - 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） 本発明はエンジンの燃料制御装置に係わり、特に、エン
ジンの運転状態に応じた燃料噴射量を演算する演算系に
故障が生じた場合に、その燃料噴射量をある値に固定し
て供給するようにした緊急時における燃料噴射量固定制
御系の改良に関する。

（従来の技術） 一般に、エンジンの吸入空気量や回転数、スロットルバ
ルブ開度１機関温度等の各種運転状態情報をそれぞれエ
アーフローセンサや回転センサ等の運転状態検出手段で
検出し、これらの検出値からその運転状態に最適な燃料
量を中央演算処理回路で演算して、この演算結果に基づ
いて燃料噴射弁から噴射供給する燃料量を可変制御する
ようにした電子制御式のエンジンの燃料制御装置が広く
採用されている。

そして、このような電子制御式のエンジンの燃料制御装
置には、エアーフローセンサや回転センサなどの故障あ
るいは中央演算回路でのプログラムの暴走等その演算系
に異常が発生した場合のバックアップ手段として、それ
らの異常を検出して燃料噴射量をある値に固定して噴射
供給する燃料噴射量固定制御手段が具備されている（特
開昭５５−４９５４６号公報等）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記燃料噴射量固定制御手段による従来
の噴射量固定制御技術では、エンジンのアイドル運転状
態とオフアイドル運転状態とでその固定噴射量を相違さ
せ、オフアイドル時にはより多くの燃料量を噴射させる
ように設定しているものの、動力伝達系の連結状態を考
慮していなかった。すなわち、同じオフアイドル状態に
あっても、動力伝達系が連結状態にある有負荷時と非連
結状態にある無負荷時とではエンジンの要求空気量は異
なり、したがって要求燃料量も異なってくるにもかかわ
らず、従来技術ではこれを考慮せずに走行性の確保のみ
に着目してその際の固定噴射量を有負荷時に適合させて
設定していた。このため、無負荷時には必要以上の燃料
を無駄に噴射供給していた。

本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、燃料噴射量可変制御手段の演算系に異常が発
生した場合に、その燃料噴射量を固定制御するにあたっ
て、燃料が無駄に消費されることを可及的に防止し得る
エンジン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） 本発明は上記の目的を達成するために、エンジンの燃料
制御装置を次ぎのように構成する。

すなわち、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出
手段と、該運転状態検出手段からの出力に応じて中央演
算処理回路で供給燃料量を演算し、該演算結果に基づい
て燃料噴射量を可変制御する燃料噴射量可変制御手段と
、前記運転状態検出手段または中央演算処理回路の異常
を検出したときに燃料噴射量を固定して供給する燃料噴
射量固定制御手段と、動力伝達系の連結状態を検出する
連結状態検出手段とを備え、前記燃料噴射量固定制御手
段は、前記連結状態検出手段が動力伝達系の連結状態を
検出したとき、非連結状態の検出時よりも多量の燃料を
噴射供給する。

（作　用） 上記構成の本発明によれば、燃料噴射量固定制御手段は
、運転状態検出手段または中央演算処理回路等の演算系
の異常を検出すると、燃料噴射量を固定してエンジンに
供給するが、その際、連結状態検出手段が検出する動力
伝達系の連結または非連結状態に応じてその固定する燃
料噴射量を切り替え、動力伝達系が連結状態にある有負
荷時には走行性を確保し得る分だけ非連結状態にある無
負荷時よりも燃料を多量に噴射供給する一方、非連結状
態の無負荷時にはエンジンの回転が停止しない程度に燃
料量を少量に抑えて噴射供給する。

（実　施　例） 第１図は本発明が適用されるエンジンの燃料制御装置の
一実施例の概略構成を示す。同図において１はエンジン
、２は給気通路、３は排気通路である。

吸気通路２には、その上流側からエアクリーナ４、エア
ーフローセンサ５．吸気温度センサ６゜スロットル弁７
．燃料噴射弁８とが順次配設されている。スロットル弁
７部位にはこれを迂回する吸入空気のバイパス通路９が
設けられ、このバイパス通路９にはアイドル運転時の吸
入空気量を調整するアイドル調整弁１０が設けられてい
る。このアイドル調整弁１０は充分高い一定周波数のパ
ルス信号によって開閉駆動され、そのパルス信号のデユ
ーティ比を変化させることで実効開度を変化させるよう
になっている。

またスロットル弁７の配設部位にはこれが全開状態にあ
ることを検出するアイドルスイッチ１１とスロットル弁
７の開度を検出するスロットルポジションセンサ１２と
が設けられており、上記アイドルスイッチ１１はスロッ
トル弁７が全閉状態のときにオン状態になる。

一方、排気通路３には、その上流側から空燃比センサ１
３と排気浄化用の触媒装置１４とが配設されている。

また、エンジン１本体の燃焼室１５の頂部には点火プラ
グ１６が配置されていて、この点火プラグ１６には点火
コイル１７で発生させた高電圧の電流がディストリビュ
ータ１８を介して爆発行程時に配電されるようになって
いる。そして、上記ディストリビュータ１８には、クラ
ンク角および回転数を検出する回転センサ１８ａが内臓
されている。また、エンジン１本体には冷却水温を検出
する水温センサ］９が設けられている。

そして、これらの各種センサおよびスイッチ類はマイク
ロコンピュータ等で構成される制御回路２０に接続され
ており、この制御回路２０は前記各種センサ及びスイッ
チ類の検出出力を取り込み、燃料噴射量制御１点火時期
制御、アイドル回転数制御等の各種のエンジン制御を行
うようになっている。

ここで、本発明は燃料噴射量制御に係わるものであり、
以下にその燃料噴射量制御について詳述する。

まづ、制御回路２０はこれに接続されている各種センサ
、スイッチ（５，６，１１〜１３．１８ａ）類とともに
エンジンの運転状態検出手段Ａを構成しており、各種セ
ンサ、スイッチ類の検出出力に基づいてエンジン１の運
転状態を判断するようになっている。

また、制御回路２０は上記運転状態検出手段Ａからの出
力信号に応じて、燃料噴射弁８から噴射供給する燃料量
を可変制御する燃料噴射量可変制御手段Ｂにもなってい
る。すなわち、周知のように制御回路２０は運転状態検
出手段Ａで検出した吸入空気量と回転数とを基にして中
央演算処理回路で基本噴射量を演算するとともに、この
基本噴射量にさらに機関温度補正や吸気温度補正、高負
荷増量補正、加速増量補正１空燃比のフィードバック補
正等の各種の補正を加えてエンジン１の運転状態に適合
した最終的な燃料噴射量を求め、この最終噴射量に基づ
く噴射パルス幅の駆動信号を駆動回路部から出力するこ
とによって燃料噴射弁８の作動を制御して、燃料噴射量
を可変制御するようになっている。

またさらに、上記制御回路２０には上記運転状態検出手
段Ａまたは中央演算処理回路等の燃料噴射量の演算系の
異常を検出して上記燃料噴射弁８からの燃料噴射量をあ
る値に固定してその作動を制御する燃料噴射量固定制御
手段Ｃがバックアップ手段（回路）として具備されてい
る。この燃料噴射量固定制御手段Ｃは例えばエアーフロ
ーセンサ１９や回転センサ１８ａの故障をその出力値の
異常で検出したり、あるいは中央演算処理回路でのプロ
グラムの暴走をこれが規定の時間内に完了しないことで
検出する等して、これらの異常を認めた場合には、駆動
回路部から出力する駆動信号の噴射パルス幅をある値に
固定して燃料噴射弁８の作動を制御するようになってい
る。このとき燃料噴射量固定制御手段Ｃは、アイドルス
イッチ１１からの出力信号に応じて、スロットル弁７が
全閉されているアイドル状態時にはそのスロットル弁７
が開かれているパーシャルスロットル時に比して駆動回
路部から出力する駆動信号の噴射パルス幅を大きくして
、多量の燃料を燃料噴射弁８から噴射供給させるように
なっている。

なお以上に説明した技術は従来から一般的に行われてい
るものである。

ところで、本実施例のエンジンの燃料制御装置が従来技
術と相違してその特長とするところは、上記噴射量固定
制御を実行するにあたって、駆動回路部から出力する駆
動信号の噴射パルス幅を、さらにエンジン１と動力伝達
系との連結状態に応じて変更するようにした点にある。

すなわち、上記制御回路２０の燃料噴射量固定制御手段
Ｃには、動力伝達系の連結状態を検出する連結状態検出
手段りが接続されている。この動力伝達状態検出手段り
は具体的にはギヤスイッチ２１とクラッチスイッチ２２
とから構成されていて、ギヤスイッチ２１は変速機の変
速段がニュートラル位置にあるときにオン状態になり、
またクラッチスイッチ２２はクラッチが切断状態時にあ
るときにオン状態になるようになっている。

そして、ギヤスイッチ２１がオンで変速機がニュートラ
ル状態になっているか、またはクラッチスイッチ２２が
ＯＮでクラッチが断たれた状態に　０ なっていると、燃料噴射量固定制御手段Ｃはエンジン１
と動力伝達系との連結は遮断されていてそれらは非連結
状態にあると判断する一方、ギヤスイッチ２１がオフで
変速機が走行駆動状態になっていて、かつクラッチスイ
ッチ２２がオフでクラッチが継続状態になっていると、
エンジン１と動力伝達系とは繋がれていてそれらは連結
状態にあると判断するようになっている。

そして、燃料噴射量固定制御手段Ｃはエンジン１と動力
伝達系とが連結状態にあってエンジン１に走行負荷が加
わっている有負荷時には、非連結状態にあってエンジン
１に走行負荷が加わっていない無負荷時よりも、その走
行性を確保し得る分だけ燃料を多量に噴射供給させるべ
く、駆動回路部から出力する駆動信号の噴射パルス幅を
大きくして燃料噴射弁８の作動を制御する一方、非連結
状態の無負荷時にはエンジンの回転が停止しない程度に
燃料を少量に抑えて噴射供給させるべく、駆動回路部か
ら出力する駆動信号の噴射パルス幅を小さくして燃料噴
射弁８の作動を制御するようになっている。

第２図は本実施例による燃料噴射量制御の動作例を示す
フローチャートである。図示するようにこの燃料噴射量
制御では、まず起動されるとステップＳＩＯでエンジン
１の始動判定が行われる。

この始動判定はスターターモータによるクランキングが
行われて以後、所定時間が経過して始動ゾーンを脱した
か否かで判断される。そして、この判定がＮｏで始動ゾ
ーンを脱していなければ、ステップＳ２０の始動時の燃
料噴射量固定制御ルーチンに進み、燃料噴射弁８からの
燃料噴射量は予め設定されている始動時の噴射量αに固
定されて燃料が供給される。そして、この始動時の燃料
噴射量固定制御は上記ステップＳＩＯでの判定がＹＥＳ
になって始動ゾーンを脱するまで桿り返される。

また、ステップＳＩＯでの判定がＹＥＳになって始動ゾ
ーンを脱すると、ステップＳ３０に進みここで各種セン
サ及びスイッチ類からの出力信号が取り込まれてエンジ
ン１の運転状態が検出され１ ２ る。

次にステップＳ４０に進み、ここで燃料噴射量の演算系
に異常が生じているか否かが判断される。

この異常判定は、エアーフローセンサ５または回転セン
サ１．８　ａ等の基本噴射量を演算するに必要な情報信
号を出力するセンサ類が正常に作動しているかどうか、
あるいは中央演算処理回路においてプログラムの暴走が
生じていないかどうかで判断される。例えば、エアーフ
ローセンサ５の故障は、その出力電圧値Ｖａが規定され
た最小電圧値Ｖ　ｍ１ｎから最大電圧値Ｖ　ＩＩａｘま
での正常動作範囲内に入っているか否かで判断される。

そして、このステップＳ４０での判定がＹＥＳで演算系
に異常が生じていなければ、通常の燃料噴射量可変制御
実行ルーチン（ステップ５５０）に進んで、燃料噴射弁
８からはエンジン１の運転状態に応じた燃料量が噴射供
給された後、上記のステップＳ３０に戻る。

一方、上記ステップＳ４０での判定がＮｏで燃料噴射量
の演算系に異常が生じていると、制御フローはステップ
３６０〜５１００に示す緊急時の燃料噴射量固定制御実
行ルーチンに移行される。

この緊急時の燃料噴射量固定制御実行ルーチンでは、ま
ずステップＳ６０でエンジン１がアイドル状態であるか
否かが、アイドルスイッチ１１のオン−オフ状態で判断
される。そして、この判定がＹＥＳでアイドル状態であ
れば、次のステップＳ７０に進んで、燃料噴射弁８から
の噴射量が予め設定されている値βに固定されて燃料の
噴射供給が実行された後、制御フローは前記のステップ
Ｓ３０に戻される。

また、ステップＳ６０での判定がＮｏでオフアイドル状
態であるとステップＳ８０に進み、ここでさらにエンジ
ン１と動力伝達系とが連結状態になっているか否かが判
断される。そして、この判定がＮｏで非連結状態になっ
ていれば、次のステップＳ９０に進んで燃料噴射弁８か
らの噴射量が予め設定されている値γに固定されて燃料
の噴射供給が実行された後、制御フローは前記のステッ
プＳ３０に戻される。

］　３ ４ また、ステップＳ８０での判定がＹＥＳで動力伝達系が
連結状態になっていればステップ５１００に進んで、燃
料噴射弁８からの噴射量が予め設定されている値δに固
定されて燃料の噴射供給が実行された後、制御フローは
上記のステップＳ３０に戻される。

なお、緊急時の固定噴射量の各設定値β、γ。

δはβくγくδの関係にある。

すなわち、以上の説明から明らかなように本実施例では
、燃料噴射量固定制御手段Ｃは、運転状態検出手段Ａの
エアーフローセンサ５や回転センサ１８ａの故障、また
は中央演算処理回路におけるプログラムの暴走等、燃料
の基本噴射量の演算系に異常が発生したことを検出する
と、燃料噴射弁８からエンジン］に噴射供給する燃料噴
射量を固定してその作動を制御する。この際、燃料噴射
量固定制御手段Ｃは、連結状態検出手段Ｄ（ギヤスイッ
チ２１．クラッチスイッチ２２）で検出した動力伝達系
の連結または非連結状態に応じて、その固定する燃料噴
射量を切り替え、その動力伝達系が連結状態にある有負
荷時には走行性を確保し得る分だけ非連結状態にある無
負荷時よりも燃料を多量に燃料噴射弁８から噴射させる
一方、非連結状態の無負荷時にはエンジン１の回転が停
止しない程度に燃料を少量に抑えて燃料噴射弁８から噴
射させる。

したがって、燃料噴射量の演算系に異常が生じた緊急時
に燃料を固定噴射供給するにあたって、エンジン１に走
行負荷が加わっていて要求燃料量の多い有負荷時には多
量の燃料を供給してその走行性を確保でき、また走行負
荷が加わっていなくて要求燃料量の少ない無負荷時には
エンジン１が停止しない程度に燃料を少量に抑えて供給
でき、燃料の無駄な消費を可及的に防止できるようにな
る。

なお、自動変速機付きの車両の場合には、クラッチスイ
ッチは設けられず、これに代わってさらにギヤスイッチ
として自動変速機がパーキング位置にシフトされている
ことを検出するスイッチが設けられる。

　５ ６ （効　果） 以上要するに本発明によれば、燃料噴射量の演算系に異
常が発生した緊急時にその燃料噴射量を固定してエンジ
ンに供給するにあたって、エンジンと動力伝達系との連
結状態を検出し、これが連結状態にある有負荷時には走
行性を確保し得る分だけ非連結状態にある無負荷時より
も燃料を多量に噴射供給する一方、非連結状態の無負荷
時にはエンジンの回転が停止しない程度に燃料を少量に
抑えて噴射供給するようにしたので、走行性を確保しつ
つ燃料の無駄な消費を可及的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるエンジンの燃料制御装置の
一実施例の概略構成を示す図、第２図は本発明の一実施
例による燃料噴射量制御の動作例を示すフローチャート
である。 Ｃ・・・・・・燃料噴射量固定制御手段Ｄ・・・・・・
連結状態検出手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該運転状態検出手段からの出力に応じて中央演算処理回
   路で供給燃料量を演算し、該演算結果に基づいて燃料噴
   射量を可変制御する燃料噴射量可変制御手段と、 前記運転状態検出手段または中央演算処理回路の異常を
   検出したときに燃料噴射量を固定して供給する燃料噴射
   量固定制御手段と、 動力伝達系の連結状態を検出する連結状態検出手段とを
   備え、 前記燃料噴射量固定制御手段は、前記連結状態検出手段
   が動力伝達系の連結状態を検出したとき、非連結状態の
   検出時よりも多量の燃料を噴射供給する、 ことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。