JPH0426677Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案はエンジンの燃料供給制御装置に関す
る。

（従来技術） 一般に、エンジンに対する要求出力が変化した
際には、その要求程度に応じて応答性よく燃料供
給量を制御することが必要であり、これは特に過
渡運転時におけるドライブフイーリングを左右す
る。

従来のエンジンの燃料供給制御装置としては、
例えば特開昭55−125334号公報に記載されたもの
がある。この装置は、１回転当りの吸入空気量を
エンジン負荷として検出し、該空気量に応じて基
本噴射量を演算するとともに、回転に同期する所
定の噴射タイミングで基本噴射量の燃料を吸気ポ
ート近傍に噴射している。

しかしながら、このような従来のエンジンの燃
料供給制御装置にあたつては、エンジン回転数と
吸入空気量により燃料噴射量を設定する構成とな
つていたため、過渡時における燃料噴射量（混合
比）が不適切となり、エンジンの過渡性能が損な
われる不具合がある。

すなわち、吸入空気量の変動幅は、「定常運転
時」に小さく、加速等の「過渡時」には大きい
（例えば加速時→増加）。このため、定常運転中の
ある時点で求めた燃料噴射量Ｆ（演算値）と、あ
る時点以降の所定の噴射タイミングで必要となる
実際の燃料量F'とはさほど大差はなく、ほぼ同一
とみなすことができ、この場合、供給燃料の不適
切化を招くことはない。

しかし、他方の「過渡時」においては、Ｆを求
めた時点での吸入空気量と、実際の噴射タイミン
グ時点での吸入空気量とは同一ではないので、当
該噴射タイミング時点におけるF'が不適切とな
り、この場合、エンジンの過渡性能が損なわれる
のである。

（考案の目的） そこで本考案は、絞弁開度とアクセルペダルの
操作量との差値から、吸入空気量の変化を先取り
し、この変化に応じて燃料量を補正することによ
り、実際に吸入空気量が変化した時点での燃料量
の不適正化を抑制することを目的としている。

（考案の構成） 本考案は、上記目的を達成するためその基本概
念図を第１図に示すように、エンジンに吸入され
る吸入空気の状態Qaを検出する吸気状態検出手
段ａと、エンジンの回転数Ｎを検出する回転数検
出手段ｂと、アクセルペダルの操作量Acを検出
する操作量検出手段ｃと、電子制御絞弁の現在開
度Cvを検出する開度検出手段ｄと、前記操作量
Acに基づいて目標絞弁開度Cmを演算する目標開
度演算手段ｅと、目標絞弁開度Cmと前記現在開
度Cvとの差値に基づいて絞弁操作量Csを演算す
る操作量演算手段ｆと、該絞弁操作量Csに従つ
て操作信号Scを発生する操作信号発生手段ｇと、
吸入空気の状態Qaおよび回転数Ｎに基づいて基
本燃料供給量Tpを演算する基本供給量演算手段
ｈと、前記絞弁操作量Csに応じて基本燃料供給
量Tpを補正し最終燃料供給量Tiを決定する最終
供給量決定手段ｉと、最終供給量決定手段からの
信号に基づいてエンジンに燃料を供給する燃料供
給手段ｊと、所定の操作信号Scに従つてエンジ
ンに吸入される空気量を増減操作する電子制御絞
弁ｋと、を備える。

（作用） 本考案では、アクセルペダルの操作量Acから
目標絞弁開度Cmが求められるとともに、この目
標絞弁開度Cmと現在の絞弁開度Cvとの差値が求
められ、この差値に基づく絞弁操作量Csに従つ
て、そのときの基本燃料供給量Tpが補正される。

ここで、上記差値は、アクセルペダルを操作し
た直後に大きく、絞弁開度の実変化につれて減少
し、その後ゼロ値に収束するような傾向を示す
が、特に、アクセルペダルの操作直後は、。その
操作量に応じて大きな変化が現れる。

すなわち、上記差値は、加速や減速の程度を示
しており、加速や減速を行うのに必要な吸入空気
量を事前に先取りして表示するものである。

したがつて、かかる先取り吸入空気量によつて
燃料量を補正すれば、その後、実際に吸入空気が
変化した時点での供給燃料量の不適正化を抑制で
き、エンジンの過渡性能を改善することができ
る。

（実施例） 以下、本考案を図面に基づいて説明する。第２
〜５図は本考案の一実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第２図において、１は
エンジンであり、吸入空気はエアクリーナ２より
吸気管３を通して各気筒に供給され、燃料は噴射
信号Siに基づきインジエクタ（燃料供給手段）４
により噴射される。各気筒には点火プラグ５が装
着されており、点火プラグ５には所定の点火タイ
ミングで高圧パルスが供給される。気筒内の混合
気は高圧パルスの放電によつて着火、爆発し、排
気となつて排気管６を通して排出される。

吸入空気の流量Qaはエアフローメータ（吸気
状態検出手段）７により検出され、吸気管３内の
絞弁８の現在開度Cvは絞弁開度センサ（開度検
出手段）９により検出され、開度信号（操作信
号）Scに基づき開度アクチユエータ１０によつ
て制御される。開度アクチユエータ１０としては
弁軸に連通されて絞弁８を動かすもの、例えば
DCモータ、ステツプモータ、あるいはダイヤフ
ラム式やピストン式の負圧（又は空気）アクチユ
エータが使用される。この開度アクチユエータ１
０は、上記絞弁８と共に電子制御絞弁を構成す
る。また、エンジン１の回転数Ｎはクランク角セ
ンサ（回転数検出手段）１１により検出され、運
転者によるアクセルペダルの操作量Acはアクセ
ルセンサ（操作量検出手段）１２により検出され
る。アクセルセンサ１２はアクセルペダルに直接
あるいはワイヤを介して接続されたポテンシヨメ
ータまたは光電式（電磁式でもよい）のロターリ
エンコーダにより構成され、アクセル操作量Ac
を所定の電気信号に変化する。上記エアフローメ
ータ７、絞弁開度センサ９、クランク角センサ１
１、およびアクセルセンサ１２からの信号はコン
トロールユニツト１３に入力される。

コントロールユニツト１３は、目標開度演算手
段、操作量演算手段、操作信号発生手段、基本供
給量演算手段および最終供給量決定手段としての
機能を有しており、CPU２１、ROM２１、
RAM２３およびＩ／Ｏポート２４により構成さ
れる。CPU２１はROM２２にかきこまれている
プログラムに従つてＩ／Ｏポート２４より必要と
する外部データを取り込んだり、またRAM２３
との間でデータの授受を行つたりしながら演算処
理し必要に応じて処理したデータをＩ／Ｏポート
２４へ出力する。Ｉ／Ｏ２４には前記各センサ
７，９，１１，１２からの信号が入力されるとと
もに、Ｉ／Ｏポート２４からは噴射信号Siおよび
開度信号Scが出力される。ROM２２はCPU２１
における演算プログラムを格納しており、RAM
２３は演算に使用するデータをマツプ等の形で記
憶している。

次に作用を説明する。

第３，４図はそれぞれROM２２に書き込まれ
ている供給制御および操作量制御の各プログラム
を示すフロチヤートの各ステツプを示している。
これらのプログラムは所定時間毎に１度実行され
る。

第３図において、まず、P₁，P₂でそれぞれエ
ンジン回転数Ｎおよび吸入空気量Q_aを読み込み、
P₃で次式に従つて基本噴射量（燃料供給量）
Tpを演算する。

Tp＝Ｋ・Qa／Ｎ …… 但し、Ｋ：定数 この基本噴射量Tpはエンジン１回転当りの吸入
空気量Qaに対応する噴射量を示しており、これ
は本装置がエンジンの回転に同期して、例えば１
回転毎に全気筒同時に燃料を噴射するからであ
る。

次いで、P₄で絞弁操作量Cs（詳細は後術の操作
量制御プログラムで述べる）を読み込み、P₅で
この絞り弁操作量Csの値に応じて基本噴射量Tp
を補正し次式に従つて最終噴射量（最終供給
量）Tiを演算する。

Ti＝Tp×（１＋・Cs） …… 但し、：定数 ここで、上記絞弁操作量Csは、後にも詳述す
るが、目標絞弁開度Cmと現在の絞弁開度Cvとの
差値であり、この差値は、上述したように、アク
セルペダルを操作した直後に大きく、絞弁開度の
実変化につれて減少し、その後ゼロ値に収束する
ような変化を示す。特に、アクセルペダルの操作
直後は、その操作量に応じた大きさの変化が現れ
る。

すなわち、上記差値は、加速や減速の程度に応
じた変化を示し、この変化は、要求れた加速や減
速を行うのに必要な吸入空気量を先取りして表示
するものである。

したがつて、かかる先取り吸入空気量によつて
基本燃料供給量Tpを補正して最終噴射量Tiを決
定し、この最終噴射量Tiに対応した噴射信号Sc
をインジエクタ４に出力すれば、インジエクタ４
の応答遅れ時間を含む所定時間の後、すなわち、
実際に吸入空気が変化する時点での供給燃料量の
不適正化を制御でき、エンジンの過渡性能を改善
することができる。

次に、第４図において、まず、P₁₁でアクセル
操作量Acを読込み、P₁₂でこのアクセル操作量
Acに対応する絞弁８の目標開度Cmを設定する。
次いで、P₁₃で現在の絞弁開度（以下、現開度と
いう）Cvを読込み、P₁₄で目標開度Cmと現開度
Cvから目標値に対する現在値のずれ（差値）を
演算し、このずれを無くするような（Cv＝Cmと
するような）絞弁８の操作量Csを算出する。そ
して、P₁₅でこの操作量Csに対応する開度信号Sc
を出力する。なお、このような制御は例えばPID
（比例・積分・微分）動作により正確で速やかに
行われる。したがつて、アクセル操作量Acに対
応して絞弁８の開度Cvが制御され、エンジン出
力が運転要求に対応したものとなる。

第５図ａ〜ｆは供給量制御のタイミングチヤー
トであり、時に加速時の例を示している。

第５図ａに示すようにタイミングt₁でアクセル
ペダルを読込み加速操作を開始すると、同図ｂに
示すように絞弁８現開度Cvとの間にずれが生じ、
このずれを無くするような操作量Csが演算され
る。（同図ｃ参照）。この操作量Csに応じて絞弁
８の開度Cvが制御されるが、これは第５図ｂに
示すようにアクセル操作Acに対してやや遅れた
ものとなり、タイミングT₂から増大し始め、こ
れに応じて吸入空気量Qaも増大する（同図ｄ参
照）。ここで、絞弁操作量Csの変化は、同図ｃか
らも判るようい、時間t₁からt₂の間で急激に開側
に増大し、時間t₂で開側のピークに至つた後、
徐々に減少して閉側のピークに至り、その後、ゼ
ロ値に収束している。

開側への急激な増大変化は、アクセルペダルを
操作した直後のアクセル操作量Acに基づく目標
開度Cmと現開度Cvとの差値が大きいからであ
り、特にこのt₁−t₂期間における差値は、アクセ
ル操作によつて要求された加速や減速に必要な吸
入空気量の大きさを先取りして表示している。な
お、閉側への増大は、絞弁８のオーバーシユート
（開きすぎ）を防止するためのものであり、PID
制御等における常套手法である。

一方、燃料の最終噴射量Tiは前記式に従つ
て演算されており、このため、絞弁操作量Csの
アクセル操作直後の変化、すなわち、時間t₁から
t₂の間における急激な開側への増大変化が強く演
算に利いてくるから、最終噴射量Tiは、第５図
ｅに破線で示すようにタイミングt₂から直ちに増
量補正される（同図中実線は従来例を示す）。し
たがつて、第５図ｆに示すように混合比がリツチ
側に補正され希薄化を避けて加速要求に速やかに
応答することができる（同図中実線は同じく従来
例を示す）。次いで、タイミングt₃でアクセルペ
ダルの踏み込みが所定量に達し操作の継続が停止
されると、これに応じて絞弁操作量Csが変化す
る。そして、これ以後、最終噴射量Tiは所定時
間毎（例えば、１回転毎）に演算されているた
め、第５図ｅに示すようにステツプ状に変化す
る。この場合、最終噴射量Tiは従来と異なり吸
入空気量Qaの変化に先立ちアクセル操作量Acに
応じて直ちに補正されるため、第５図ｆに示すよ
うに過渡運転時にあつても混合比の値が適切なも
のとなる。したがつて、エンジンの過渡性能を向
上させることができ、いわゆるドライブフイーリ
ングを快適なものとすることができる。

また、本実施例では吸入空気の状態として吸入
空気量を検出しているが、これに限るものではな
い。要は吸入空気の重量情報を得ることができれ
ばよく、例えば吸入負圧を検出するようにしても
よい。

（効果） 本考案によれば、過渡運転時においても運転要
求の変化に対応して速やかに燃料供給量を変化さ
せることができ、混合比を適切なものとしてエン
ジンの過渡性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の全体構成図、第２〜５図は本
考案の一実施例を示す図であり、第２図はその概
略構成図、第３図はその供給量制御のプログラム
を示すフローチヤート、第４図はその絞弁操作量
制御のプログラムを示すフローチヤート、第５図
ａ〜ｆはその作用を説明するためのタイミングチ
ヤートである。 １……エンジン，４……インジエクタ（燃料供
給手段），７……エアーフローメータ（吸気状態
検出手段），８……絞弁（電子制御絞弁），９……
絞弁開度センサ（開度検出手段），１０……開度
アクチユエータ（電子制御絞弁），１１……クラ
ンク角センサ（回転数検出手段），１２……アク
セルセンサ（操作量検出手段），１３……コント
ロールユニツト（目標開度設定手段，操作量演算
手段，操作信号発生手段，基本供給量演算手段，
最終供給量決定手段）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ａ エンジンに吸入される吸入空気の状態Qaを
   検出する吸気状態検出手段と、 ｂ エンジンの回転数Ｎを検出する回転数検出手
   段と、 ｃ アクセルペダルの操作量Acを検出する操作
   量検出手段と、 ｄ 電子制御絞弁の現在開度Cvを検出する開度
   検出手段と、 ｅ 前記操作量Acに基づいて目標絞弁開度Cmを
   演算する目標開度演算手段と、 ｆ 目標絞弁開度Cmと前記現在開度Cvとの差値
   に基づいて絞弁操作量Csを演算する操作量演
   算手段と、 ｇ 該絞弁操作量Csに従つて操作信号Scを発生
   する操作信号発生手段と、 ｈ 吸入空気の状態Qaおよび回転数Ｎに基づい
   て基本燃料供給量Tpを演算する基本供給量演
   算手段と、 ｉ 前記絞弁操作量Csに応じて基本燃料供給量
   Tpを補正し最終燃料供給量Tiを決定する最終
   供給量決定手段と、 ｊ 最終供給量決定手段からの信号に基づいてエ
   ンジンに燃料を供給する燃料供給手段と、 ｋ 所定の操作信号Scに従つてエンジンに吸入
   される空気量を増減操作する電子制御絞弁と、 を備えたことを特徴とするエンジンの燃料供給制
   御装置。