JPH0337356A - 燃料噴射制御装置 - 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］ この発明はエンジンに燃料を供給する燃Ｆｌ噴朗装蒔を
１ｌｌｔｌｌする装置の改良にｔＩｌするものである。

［従来の技術］ 従来の技術を第１図（ａ）を参照して説明する。

第１図（ａ）は横軸に時間を、縦頓にエンジン負荷セン
サの出力を示した図である。エンジンが正常運転状態で
ある時はエンジン回転数に対してエンジン０荷はエンジ
ンの正常状態において生じ得るエンジン負荷の最大値よ
り低い埴である。しかしエンジン負荷センサの故障や配
線ケーブルの断ａ等によりエンジン負荷センサの出力に
異常が発生することがある。この場合にも検出されたエ
ンジン負荷悄に基づいて必要な燃料を１篩すると、誤っ
た燃料品が計算されてしまう。特にあり得ない程の高い
負？、ｂを検出した場合でもそのまま燃料働を演算して
燃料を供給すると空燃比がオーバーリッチとなりエンジ
ンストールが起りえる。そこでこのような誤演算および
エンジンスト−ルを防止するために、検出されたエンジ
ン負荷を所定艙と比較し、異常と判断された場合には、
エンジンのストールを防ぐことができる程度の値に設定
されている代替値を検出値に置換する手段が設けられて
いる。ここで前記所定給どしては、正常値を出している
にもかかわらず異常と判別しないように、エンジン運転
時において生じ得る最大値よりも大きな値（図中ＶＨで
示される）が用いられる。これは特開昭５５−１６４７
３８号公報に示されている。

［発明が解決しようとりる課題］ 上記従来の制御方式は次に述べるような課題を有してい
る。

第１図は横軸に時間を、縦幅に（ａ）図は検出されたエ
ンジン負荷センサの出力ＶｐＨ，（ｂ）図は同Ｖ　ｐＨ
９に塁づいて演ｔ）された燃料噴０１Ｍ１（Ｃ）図は空
燃比、（ｄ）図はエンジン回転数を示した図であや。こ
こで実線が前記した従来技術によって実現される関係を
示している。この図はアイドリンク運転状態などエンジ
ンが比較的低回転で回転し、エンジン負荷も低い値が正
常に検出されていたときに、時刻ｔｌで異常が発生して
エンジン負荷センサ出力が異常に上昇し始めた場合を示
している。時刻【１で異常が発生したのち、エンジン負
荷センサの出力１ａ　Ｖ　ｐＨが上昇すると、それに応
じて燃料噴０４ＩはＴＤｌから１−ａｌｌへと上昇する
。

これに仇なって空燃比は次第にリッチとなってゆく（第
４ｔ！１（ｃ）参照）。このことを第４図に示り吸気圧
センサー８どその入力回路であるＥＣｔＪｓ内に構成さ
れているレベル修正回路５１及びＡ／ＤＪンバータ５２
とを参照して説明する。

１１１１ｉｉ端子Ｐと接地端子Ｇ　Ｎ　Ｄ　Ｉｆｉｌ　
１．：　？ｆｌ源電圧ＶＣＣがかけられている吸気圧セ
ンサ８の出力端子ＰＩＭは吸気圧センサ８が検出する圧
力の脈動又はノイズ除去用のフィルターを有するレベル
修正回路５１を介してＡＤコンバータ５２に接続されて
いる。即ら、吸気圧センサ８の出力端子Ｐ　Ｉ　Ｍ　４
ａ直列に接続されている抵抗ＲＸとＲ２を介してＡ　１
．）コンバータ５２へ入力され、抵抗１？Ｘと抵抗Ｒ２
の接続点ａと接地端子ＧＮＤ間にはコンデンリＣＸが接
続されていて、抵抗ＲＸとコンデンサＣＸとでフィルタ
を構成している。又抵抗Ｒ１は電源端子Ｐと吸気圧セン
サ８の出力端子ＰＩＭ間に接続されていて吸気圧センサ
８の出力電流を確保している。上記の構成において、時
刻ｔｌで吸気圧センサの出力端子ＰＩＭが外れた場合、
すなわち吸気圧センサの出力端子ＰＩＭの出力抵抗値が
高インピーダンスとなる異常が発生した場合には、電流
ｉ「は電ａ電圧ＶＣＣにより抵抗Ｒ１、ＲＸ　、コンデ
ンサＣｘを介して流れ、Ａ／Ｄコンバータ５２への入力
端子は電＃ｉ電圧ＶＣＣに等しい電圧まで上昇する。こ
の過＆’における点ａの電圧Ｖａの時間ｔに対する変化
は次式で求めることができる。

Ｖ　ａ＝　（Ｖ　ｃｃ−Ｖ　ｏ）（１−ｅｘｐ（−ｔ／
（Ｒ１＋Ｒｘ）Ｃｘ））＋Ｖ　。

ここでＶＯは時刻【１以前のａ点での電圧、即ち異常が
発生する以前の電圧である。上記の式においてノイズフ
ィルターを構成する抵抗１（ｘ１コンデンリＣｘの値を
ノイズフィルターの時定数を１５−３とするためＲＸ＝
１０にΩ、Ｃｘ−１，５μＦに選定し、又抵抗Ｒ１を８
００にΩとすると、点ａｔ’の電圧ｙａの時定数（Ｒ１
＋Ｒｘ　）Ｏｘは１゜２１５秒となる。即ち電圧Ｖａ／
ｊ最終給である電ａ電圧ＶＣＣの約６３％の電圧値に達
するまでに要する時間は異常発生から１．２１５秒後で
ある。

上限側の異常判別ＩＩＶＨを電圧ｙａの最終値である電
源電圧ＶＣＣの約６３％の値とした場合、エンジン負荷
センナの出力ＷＪ　Ｖ　ｐＨは異常発生時刻ｔｌから１
．２１５秒の時刻ｔ２で（このときの燃料噴１ｉ！Ｈ，
ｔＴＩ）ｌｉｔ−アル。）　、ヤつト１ＩＩＪ１１１５
ＡｆｆｆｌＧ；Ｌ検出値ＶｐＨのかわりに代替値をもち
いて燃料噴用撮を′／Ａ緯する。しかしながら異常発生
後、空燃比がり・ツチとなり過ぎてエンジンスト−ルが
生じる場合がある。〈第１図（ｄ〉　〈イ）鎖線参照）
そこで本発明では上記課題を解決しようとするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明の燃料１１躬ｖ制御５Ａ直は、 エンジンの負荷および回転数を検出するセンサの出力に
基づいて燃料噛朗昂を演篩する手段と、前記エンジン負
荷の検出値を、前記エンジンの運転状態において生じ得
る植成上に設定されている異常検出の為の判別値と比較
する手段と、前記比較手段により前記判別値以上の前記
エンジン負荷が検出された場合には、あらかじめ定めら
れている代替艙を前記エンジン負荷の検出値とする置換
手段と、 エンジンの回転数を増加させる手段とを有するものであ
る。

［作　用］ エンジン負荷センサ検出値の異常を検出した後にエンジ
ン負荷の検出値を代替値にするとともにエンジン回転数
を増加させることに上って１−ンジンストールを防止す
る。即ちエンジン負荷センサの検出値の異常が検出され
ると、理想空燃比よりも数倍のね度をもつ混合気が供給
されるため、本発明ではエンジンの回転数を増加させる
ことによってエンジンストールを防止する。

［実施例１ ［第１実施例］ 本発明を具体化した第１実施例を第２．３．５゜図を参
照して説明する。第２図は本発明が適用される燃料明朗
制御装置の全体構成図である。エンジン１に接続された
吸気管２の途中には、スロットル弁３が設Ｃノられてい
る。また、スロットル弁３の上流側と下流側とを結ぶバ
イパスエア通路１１が設けられていて、このバイパスエ
ア通路１１にはアイドルアップアクア１エータ１２が取
すイ・１けられでいて、空気［相］は電子制御Ｉ装Ｗ１
（以下Ｅ　ＣＵという〉５からの信号によるアイドルア
ップアクチュエータ１２の作動によって制御される。燃
料＠朗弁６はスロットル弁上流に設けられており、図示
しない燃料ポンプに接続され、またＥＣＬＩ５に電気的
に接続され、Ｅ　ＣＬＪ　５からの駆動信号により燃料
噴射が制御される。スロツ］・ル弁３のづぐ電流には菅
７を介して吸気圧センサ８が設【ノられている。吸気圧
センサ８は吸気管２内の絶対ｊ玉を検出して、吸気ＩＥ
倍信号Ｅ　ＣｊＪ　５に送る。エンジン１の本体には水
ｍｔ？ンサ９が設けられている。

すなわち水温セン＋Ｊ９は、冷却水が満たされたエンジ
ン気筒周壁内に装着され、冷２Ｊ１水温を検出して温度
信号をＥＣＵ３に送る。エンジン１のカム軸周囲にはク
ランク角センサ１０が設けられ、特定の気筒の所定のク
ランク角位置で１パルス信号を出力してＥＣＵ３に送り
、これによりエンジン回転数が演粋される。

第３図は第２図のＥＣＵ３の内部構成を示すブロック図
である。吸気圧センサ８、水温センナ９の各信号はレベ
ル修正回路５１に入り、Ａ／Ｄコンバータ５２を経てＣ
ＰＬＪ５３に人力される。またクランク角センサ１０の
信号は、波形整形回路５４を経てＣＰＵ５３に入力され
る。ＲＯＭ　５５、ＲＡ　Ｍ　５６が接続されたＣＰＵ
５３では、人力された各信号を演算処理し、すなわち必
要な燃料供給損を演剪して、燃料鎖に対応する時間幅を
有するパルス信局を駆動回路５７に送り、駆動回路は同
パルス信号がオン状態の間燃料噴射弁６に駆動電流を送
り燃料噴銅弁６を１ＩＩＩｌｌする。またＣＰＬＪ５３
では駆動回路５８を介してアイドルアップアクチュエー
タ１２をｔＩＩＩｔｍする。

第５図においてステップ１ではエンジン負荷センサ出力
（吸気圧センサ８の出、力値）ＶＰＨが異常かどうかを
判定する。ここで異常か否かの判断は第１図（ａ）に示
すＶｌ＋とを比較し、エンジン負荷センナ出力ＶＰＩ４
がＶＨ以上となった時を異常という。正常の場合、即ち
エンジン負荷センサ出力ＶＰＨがｌより低いとぎステッ
プ７へ進みカウンタＣｘをゼロクリアしてステップ８へ
進む。ステップ８では検出されたエンジン負荷センリ出
力ＶＰＨの伯を用いて１！！ＩＦｌｖ４例損を計算して
終了する。

反対に異常の場合にはステップ２へ進み、異常状態に備
えてエンジンストールを防止できる値にあらかじめ定め
られている代替値（第１図＜ａ）に示ｔＶＯをエンジン
負荷セン１ノー出力ＶＰＨの餡に買換して、次のステッ
プ３へ進む。このステップ３ではカウンタＣｘが所定値
以下か否かを判ＩＦｉ　ｉる。

ここで所定伯は第１図（ｅ）に示す時間Ｔａに対応する
カウント値である。叩ら、エンジン負荷センサ出力ＶＰ
Ｈの異常を検出した時刻（ｔ２〉から正常状態の空燃比
となる時刻（ｔ３）までの時間である。カウンタＣｘが
所定値以下のときはステップ４へ進む。このステップ４
ではエンジンの回転数を増加する動作を行なう。即ち本
実施例ではＣＰｕ５３からＵ勅回路５８を介してアイド
ルアップアクチュエータ１２を１駆動してバイパスエア
通路１１を導通させエンジンへの供給空気抛を増加させ
ことによって行なう。即ち第１図（ｅ）に示す時刻ｔ２
でアイドルアップアクチュエータ１２の出力をＯＦＦか
らＯＮにする。次にステップ５ではカウンタＣｘに１を
加算してステップ８へ進む。このステップ８ではステッ
プ２で実行された化８値をエンジン負荷センサ出力ＶＰ
）ｌの値として燃料噴朗ム１を針幹して終了する。これ
らステップ４．５．８の処理はカウンタＣｘが所定値に
なるよで繰り返し実行され、カウンタＣｘが所定値より
大きくなったときステップ６へ進みエンジンの回転数増
加の動作を停止する。即ちステップ４での動作と反対の
動作であるアイドルアップアクチュエータ１２の出力を
第１図（ｌに示す時刻ｔ３でＯＮからＯＦＦにしてバイ
パスエア通路１１を連断させエンジンへの供給空気ｍを
減らす。そして次のステップ８で代ｖＩＩｔｉをエンジ
ン負荷センリ出力ＶＰＨの飴として燃料ＩＪ［ｆｄを計
篩して終了する。このようにエンジン０荷センサ出力Ｖ
ＰＨの異常が検出された後、カウンタＣｘが所定値より
大きくなるまで、叩も所定時間エンジンの回転数を増加
する動作を行なう。　この処理によってエンジン負荷セ
ンサの出力の異常を検出した後、第１図（Ｃ）に示すよ
うに空燃比は従来（実線）より高くなり（−点鎖線で示
す〉、そのため第１図（ｄ）に示すエンジンの回転数も
従来（実線またはｇｌｌＱ）に比べて多くなって（−点
鎖線で示す）エンジンスト−ルを防止することができる
。

［第２実施例１ 次に用２実施例について第６図を参照して説明する。な
お本実／ｉ！倒においては第１実施例とＩａｌじ姐埋に
ついてはｊｒｉＪ−ｎ０を＋Ｊ　Ｌ、、て詳細な説明を
省略する。

第６図においてステップ１ではエンジン負荷センサ出力
（吸気圧センサ８の出力ｆｉｆｌ）ＶＰＨが異常かどう
かを判断する。この判断は第１実施例と同じであり、正
常のときはステップ８へ進み、検出したエンジン負荷し
ンサ出力ＶＰＨを用いて燃利噴０１ｆｆｉを針環して終
了する。反対に異常のときはステップ２へ進み、このス
テップ２で鳳第１実施例と同じ処理である代替値（ｖｌ
）をエンジン負荷センザ出力ＶＰＨの値に目換して、次
のステップ９へ進む。ステップ９ではエンジン回転数Ｎ
ｅが所定値以上か否かを判断する。ここで所定値は第１
図（Ｃ）に示を時刻ｔ３での正常状態の空燃比に対応す
るエンジンの回転数ＮＬである。エンジン回転数Ｎｅが
所定値以下の時はステップ４へ進みエンジンの回転数を
増加する動作を行なう。即ち第１実施例と同じくバイパ
スエア通路１１を導通させエンジンへの供給空甑量を増
加させる動作を行ない次のステップ８へ進む。ステップ
８ではステップ２で実行された代替値をエンジン負荷セ
ンサ出力ＶＰＨの偵として燃料噴１）Ｊｔｉｌｌを針幹
して終了する。このようにエンジン回転数が所定値より
大きくなるまでステップ４と８が繰り返し実行されてエ
ンジン回転数を増加させ、エンジン回転数が所定値より
高回転数になったときステップ６へ進む。

このスップ６ではエンジンの回転数を増加させる動作を
停止してステップ８へ進む。ステップ８では代替値をエ
ンジン０荷センサ出力ＶＰＨの値として燃料噴ｔＪ４ｍ
を計粋して終了する。

この処理によるエンジンストールな防止する作用は第１
実施例と同じである。また本実施例の処置は第１実施例
の処置に比べて簡甲であり、またエンジン負？；！ｊｔ
！ンサ出力が異常でかつエンジン回転数が所定値以下の
ときのみエンジン回転数を増加するため不要な領域で回
転数を上昇させることがない。

なお異常発生時のエンジン回転数や負荷等に対応して第
１実施例のステップ３で用いる所定値（カウント数）や
第２実施例のステップ９で用いる所定値（エンジン回転
数）を再度とし、低下したエンジン回転数から正常回転
に戻るまでの時間を最適に設定することができ、上記所
定値を決める処理は第１実施例ではステップ２と３の間
で、第２実施例ではステップ２と９の間で行なう。

また、エンジン回転数を増加させる動作は上記したよう
なバイパス方式において６．ｔアイドルアップアクチュ
エータ１２によってバイパス空気徂を増加させる方式の
他に直接方式おいては直接スロットル弁をアクチュエー
タによって開いてもよい。

またこれらアクチュエータの操作方式としてＯＮ。

０ＦＦＩ磁弁を用いてスロットル弁の開１１１を行なう
方式や空気檄を可変制御できるデユーティ比制御式ＶＳ
Ｖ　（バキュームスイッチングバルブ〉やステッパモー
タを用いてスロットル弁の開度を制御するものでもよい
。デユーティ比ＩＩ　Ｉｌ１式ｖＳｖやステッパモータ
式の可変式の場合、アイドリンクのとき目標のエンジン
回転数になるようにフィードバック１，１１１１を行な
うとき、エンジン回転の安定化の為微分作動のような急
な変化に対処することができないので、本発明のように
一定ｂ１の空気偵の増分を所定期間与えることはエンジ
ン負荷センリの異常状態に３４シて迅速に対処できる効
果がある。具体的にはｆニーティ比ｔｉＩＩｔ１１式■
ＳＶなら所定のデユーティ比をυ１ｍデユーティ比に加
える（比例弁ＩＮＩＩＩｌ）こととし、ステッパモータ
式なら所定ステップ数をＲ高速度で加えて作動させれば
よい。つまりこれらの可変方式の場合は通常の制御式に
対して更にエンジン回転数を増加させるように制御する
ことによってステップ４での回転数の増加の動作となる
。又アイドリンク状態でないときは１１転数のフィード
バック制御を行なっていないのでステップ４での回転数
を増加させる処置を他に影響を与えることなく実行づる
ことができる。更に可変式の場合、低回転で低負荷のと
き程空燃比の変化も大きくまたエンジンストールが生じ
る可能性が多いため、エンジンの回転数の増加毎をエン
ジン負荷センサ出力の値やエンジン回転数に３４シて可
変に設定することもできる。なおこの処理は第１実施例
において１，１ステツプ３とステップ４との間で、第２
実施例においてＣよステップ９とステップ４との間で処
理をする。

［発明の効果］ 本発明は上記で詳述した如く、エンジンの負仙センリ”
の異常を迅速に検出し、過多の燃料供給を抑１．１１す
るものである。

従って、エンジンストールを防止することができ、エン
ジンの回転の急激な減少を妨げるため運転中の不快感を
運転者に与えることが少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジン０萄センナ異常発生からの時間経過に
対するエンジン負荷センサ出力、燃料噴ｆＪＪ　量変化
、空燃比、エンジン回転数及びアイドルアップアクチュ
エータの出力を示す図、第２図は第１実施例及び第２実
施例における燃料噴ｒＪ４ｔ、ＩＩ　ｔａｎ装ｄの全体
構成図、第３図は第２図のＥＣＬＩ５のブロック図、第
４図は吸気圧センサの入力回路図１、第５図は第１実＃
ｉ例による燃料噴ＯＡ品の２ｉｌＩＩＩｌ過程の流れ図
、第６図は第２実施例による燃ｎ噴射迅の制御過程の流
れ図である。 １・・・エンジン ２・・・吠気管 ３・・・スロットル弁 ４・・・スロットルセンサ ５・・・電子υ１ｕｌｌ装δ（ＥＣＵ）６・・・燃料噴
射弁 ８・・・吸気圧センサ ９・・・水温センサ １０・・・クランク角センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジンの負荷および回転数を検出するセンサの出力
   に基づいて燃料噴射量を演算する手段と、前記エンジン
   負荷の検出値を、前記エンジンの運転状態において生じ
   得る値以上に設定されている異常検出の為の判別値と比
   較する手段と、 前記比較手段により前記判別値以上の前記エンジン負荷
   が検出された場合には、あらかじめ定められている代替
   値を前記エンジン負荷の検出値とする置換手段と、 エンジンの回転数を増加させる手段とを有する燃料噴射
   制御装置。