JPH0510491B2

JPH0510491B2 -

Info

Publication number: JPH0510491B2
Application number: JP57177535A
Authority: JP
Inventors: Satoru Takizawa; Hiroshi Miwakeichi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-10-12
Filing date: 1982-10-12
Publication date: 1993-02-09
Also published as: JPS5968540A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、内燃機関において、スロツトルバル
ブが略全閉状態であつて、発進時のようにクラツ
チを接続した時或いは惰性走行時にクラツチ断操
作した時等の車両減速操作時の空燃比を適正に制
御し、燃焼を安定にしてエンジンストールの発生
等を防止する混合気制御装置に関する。

従来の内燃機関の混合気制御装置としては、例
えば第１図の燃料系統、第２図の空気系統および
電子制御系統を組み合わせたものが知られてい
る。

第１図の燃料系統においては、燃料はフユエル
タンク１よりフユエルポンプ２で吸入され、加圧
されて圧送される。次にフユエルダンパ３により
フユエルポンプ２で生ずる燃料の脈動が減衰さ
れ、さらにフユエルフイルタ４で塵埃や水分が取
り除かれた後、プレツシヤレギユレータ５で一定
の燃料圧力に調整された燃料が、機関６の各シリ
ンダ７の吸気弁８近傍においてインテークマニホ
ールド９に取り付けられたインジエクタ（燃料噴
射弁）１０から、所定の時期に後述するようにコ
ントロールユニツト１１で演算された所定の噴射
量Ｔ（噴射時間）だけ、噴射される。

尚、余剰燃料はプレツシヤレギユレータ５から
フユエルタンク１に戻される。１２は冷却水温度
を検出する水温センサ、１３は冷却水温度が低温
の時に機関を始動する際に開いて燃料供給量を増
量するためのコールドスタートバルブである。

空気系統は第２図に示すように、空気はエアク
リーナ１４から吸い込まれて除塵され、エアフロ
メータ１５により吸入空気量Ｑが計量されると共
に、スロツトルチヤンバ１６においてスロツトル
バルブ１７により吸入空気量Ｑが加減され、イン
テークマニホールド９において、上述したインジ
エクタ１０から噴射されると燃料と混合された後
混合気が各シリンダ７に供給される。スロツトル
チヤンバ１６にはスロツトルバルブ１７が開の時
にオフ（ロー）信号、閉の時にオン（ハイ）信号
を出すスロツトルスイツチ１８が取り付けられて
いる。１９はスロツトルバルブ１７が閉（すなわ
ち、アイドリング）の時の吸入空気のバイパス通
路、２０はそのバイパス通路１９の空気流量を調
整するアイドルアジヤストスクリユー、２１はエ
アレギユレータで始動及びその後の暖機運転中に
補助空気弁として空気の増量を行うものである。

次に電子制御系統はコントロールユニツト１１
において、エアフロメータ１５からの吸入空気量
Ｑ信号と機関６のクランク軸に取り付けられたク
ランク角センサ２２からの機関回転数Ｎ信号とを
受けて基本噴射量T_p Tp＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）（但し、Ｋは定数） ……(1) を演算する。さらに機関や車両各部位の状態を検
出した各種情報を入力して、噴射量の補正を演算
して、実際の燃料噴射量Ｔを求めて、このＴによ
りインジエクタ１０を各シリンダ同時に機関１回
転につき、１回駆動する。

各種補正を詳述すると、インジエクタ１０の駆
動電圧の変動による補正としてのバツテリ電圧補
正Tsは、第３図に示すように、バツテリ電圧VB
に応じて、 Ts＝ａ＋ｂ（14−VB） ……(2) （但し、ａ、ｂは定数）で与えられる。

機関が充分暖機されていない時の水温増量補正
Ftは、水温に応じて第４図に示す特性図から求
める。

円滑な始動性を得るため、及び始動からアイド
リングへのつなぎを円滑に行うための始動後増量
補正KAsは、スタータモータがオンになつた時
の初期値KA_SOが、その時の水温に応じて第５図
に示す特性図から求められ、以後、時間の経過と
共に０に減少していく。

暖機が充分に行われていない時の発進を円滑に
するためのアイドル後増量補正KAiは、スロツト
ルスイツチ１８がオフとなつた時の初期値KAio
がその時の水温に応じて第６図に示す特性図から
求められ、以後、時間の経過と共に０に減少して
いく。

その他に、排気センサによる補正等を行う場合
もある。

また、機関の始動時には次のような制御を行
う。

T₁＝Tp×（１＋KAs）×1.3＋Ts ……(3) T₂＝TST×KNST×KTST ……(4) の２つの値を演算し、大きい方を始動時の燃料噴
射量とする。

但し、(4)式中のTST、KNST、KNSTはそれ
ぞれ、水温、機関回転数、始動後経過時間に応じ
て、それぞれ第７図、第８図、第９図の特性から
求められる。

しかしながら、このような従来の内燃機関の混
合制御装置にあつては減速操作された場合、言い
換えれば、スロツトルバルブが全閉或いは略全閉
の状態でクラツチを接続した時等機関の回転数が
急激に低下した場合、第１０図に示すように、シ
リンダに入る空気量に遅れがあり、また燃料は
Tp＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）に対応した量だけ供給されるた
め、シリンダに吸入される空気量は相対的に減少
し、空燃比が減少して混合気が過濃になる。この
ように空燃比が減少するとトルクが低下し、該ト
ルクの低下は空燃比の減少を助長してさらにトル
クを低下させる方向に移行するため、エンジンス
トールを発生し易くなるという問題点を生じてい
た。かかる空気量の遅れに起因する空燃比の減少
に伴うエンジンストールの発生を防止するには、
シリンダに入る空気量の遅れを補償すべくバイパ
ス空気通路から空気量を増量供給することが考え
られる。

しかし、単に機関回転数の急激な低下のみを検
出して空気量を増量補正した場合には、以下のよ
うな問題がある。

即ち、機関回転数が減少する場合として、減速
中のクラツチ解除や発進時のクラツチ係合操作の
他に、減速中のブレーキ操作や空吹かししてアク
セルを戻した場合等が考えられるが、減速中のブ
レーキ操作による機関回転数の低下時に空気量増
量を行うと、空気量の増量によるトルクアツプが
生じブレーキ性能が低下する虞れがあり、また、
空吹かしの時には、アクセルを戻した際に空気量
の増量で一旦機関回転数が上昇するのでドライバ
ーが違和感を感じる。

本発明は、このような従来の問題点に着目して
なされたもので、クラツチの係合・解除の状態変
化を検出した際に機関回転数が急激に低下した時
に、バイパス空気を補給して空燃比を増大補正す
る構成とすることにより、ブレーキ性能を低下さ
せずドライバーに運転時の違和感を与えることな
く、トルクの低下を防止してエンジンストール等
機関の運転不調を防止するようにした内燃機関の
混合気制御装置を提供することを目的としてい
る。

以下に本発明を図示実施例に基づいて説明す
る。但し一実施例の全体構成を示す第１１図にお
いて従来図と同一の構成要素には同一符号を付し
て説明を簡略化する。

第１１図において、インテークマニホールド９
のスロツトルチヤンバ１６をバイパスしてその上
下流部相互を結ぶバイパス空気通路３１を設け、
該バイパス空気通路３１に電磁制御弁３２を介装
する。尚、バイパス空気通路は図示鎖線に示す如
くその上流端をエアフロメータ１５より上流側に
接続してもよい。一方、スロツトルチヤンバ１６
に従来同様スロツトルバルブ１７の全閉時ONと
なるスロツトルスイツチ１８を設けると共に、ク
ランク軸等に、機関が1°回転する毎にパルス信号
を発生する回転数センサ３３、機関の１回転毎に
パルス信号を発生する基準信号発生器３４を設け
る。更に、車速に応じてパルス信号を発生する車
速センサ３５、クラツチの断時にOFFとなり接
続時にONとなり、OFFからON、ONからOFF
の状態変化に基づいてクラツチの係合・解除の状
態変化を検出する検出手段としてのクラツチスイ
ツチ３６及びギヤ位置がニユートラル、リバース
の各位置にある時にそれぞれONとなるニユート
ラルスイツチ３７、リバーススイツチ３８を備え
ている。

そして、前記スロツトルスイツチ１８、回転数
センサ３３、基準信号発生器３４、車速センサ３
５、クラツチスイツチ３６、ニユートラルスイツ
チ３７及びリバーススイツチ３８をコントロール
ユニツト１１の入力端子に接続すると共に、コン
トロールユニツト１１の出力端子に電磁制御弁３
２を接続し、前記各信号に基づいてコントロール
ユニツト１１によつて制御された信号出力を電磁
制御弁３２に供給してこれを開閉制御するように
なつている。又、コントロールユニツト１１の他
の出力端子にはインジエクタ１０が接続され、基
本噴射量Tpに基づき燃料が制御される。

第１２図は電磁制御弁駆動用の制御回路の実施
例を示す。図において、スロツトルスイツチ１
８、基準信号発生器３４、クラツチスイツチ３
６、ニユートラルスイツチ３７及びリバーススイ
ツチ３８の信号は直接演算回路３９に入力され
る。回転数センサ３３及び車速センサ３５の信号
は、各パルスカウンタ４０，４１にそれぞれ入力
され、パルスカウンタ４０，４１は回転数センサ
３３、車速センサ３５から一定時間の間に発生す
る信号のパルス数を計数してそれぞれ機関回転数
Ｎ、車両の車速を算出し、各信号が演算回路３９
に入力される。４２はメモリで、演算回路３９か
ら入力される機関回転数Ｎの信号のうち最新のも
のまでのｎ個を記憶し、演算回路３９はこのメモ
リ４２の記憶情報に基づいてｎ個の機関回転数Ｎ
の平均値＝１／ｎ_o 〓ⁱ⁼¹ Niを計算し、最新の機関回転数Ｎが平均値と設定値（ΔN）との差より小さ
いか否かを判別する。そして、演算回路３９は各
センサ、スイツチ及びメモリからの信号に基づく
運転情報と予め設定した運転状態等に関する２組
の条件１、２（後述する）とにより回転同期又は
時間同期で後述するような演算を行う。トランジ
スタ４３は演算回路３９からの信号出力に応じて
ON−OFF制御され、該トランジスタ４３のコレ
クタ端子に接続される電磁制御弁３２を開閉す
る。４４はバツテリである。

尚、前述の条件１、２は例えば次のように設定
する。

条件１として、 (a) 車速が設定値以下である。

(b) スロツトル開度が設定値以下である。

(c) ギヤ位置がドライブ（ニユートラル、リバー
スでない）位置である。

(d) 機関回転数Ｎが設定値以下である。

条件２として、 (a) 機関回転数Ｎが所定時間の平均回転数と設
定値ΔNの差−ΔNよりも小さい。

(b) クラツチが接続状態である。

(c) クラツチが接続されてから設定時間内であ
る。

次にかかる装置における具体的な電磁制御弁３
２の制御方式の例を第１３図〜第１６図に示すフ
ローチヤートに従つて説明する。第１３図に示し
たものでは、まず、各センサ、スイツチ及びメモ
リからの信号のうち条件１に関する情報に基づい
て条件１が満足されているか否かを判別し１０
１、満足されている（YES）時には、次に条件
２に関する情報に基づき条件２が満足されている
か否かを判別し１０２、これも満足されている
（YES）時、即ち、条件１、２が共に満足されて
いる時には、演算回路３９の出力がONとなつて
トランジスタ４３をONとし電磁制御弁３２を開
弁してバイパス空気通路３１を開通させる１０
３。

この結果スロツトバルブ１７を全閉とした状態
でクラツチを接続した時等、機関回転数Ｎが低下
する減速操作した場合にはバイパス空気通路３１
を介して吸入空気が補給され、空燃比の急激な低
下即ち混合気の過濃を防止でき、トルクの低下を
防止できる結果エンジンストールの発生その他機
関の運転不調を良好に防止できるのである。

又、条件１、２のどちらかが満足されなくなつ
た（NO）時には、演算回路３５の出力はOFFと
なつてトランジスタ４３がOFFとなりバイパス
空気通路３１を閉じて１０４、通常の空燃比制御
が行われる。尚、機関回転数Ｎを演算毎にメモリ
４２に転送して１０５各演算を終了する。

次に第１４図に示すものを説明する。

まず、条件１、２が満足されているか否かを判
別し１１１，１１２、共に満足されている時
（YES）はフラツグ１（Ｆ１）＝１、フラツグ２
（Ｆ２）＝１と設定し１１３、トランジスタ４３を
ONとしてバイパス空気通路３１を開いて空気を
補給する１１４。

この状態から条件２だけで満足されなくなつた
時（NO）には、前回の演算結果に基づいてF1＝
１、F2＝１と判定し１１５，１１６、F2＝０と
設定すると共にカウンタＣ１をセツトする１１
７。この時にはバイパス空気通路３１はそのまま
開通状態に保たれる。そして、この状態が継続す
る時には、その継続期間を測定し（C1＝C1−１
を演算する１１８）、所定時間或いは所定回転後
（Ｃ１の判定結果１１９がC1≦０となつた時）、
F1＝０と設定する１２０と共にトランジスタ４
３をOFFとしてバイパス空気通路３１を閉じる
１２１。また。条件１、２が共に満足されている
状態から、条件１が満足されなくなれば速やかに
トランジスタ４３をOFFにしてバイパス空気通
路３１を閉じる。機関回転数Ｎは前記実施例と同
様にメモリに転送される１２２。即ち、この制御
方式では条件１、２が共に満足されて空気の補給
が行われている状態の時の条件２だけが満足され
なくなつた時には、この時点から所定時間そのま
ま空気の補給を行い、その後にバイパス空気通路
３１を閉じて通常の空燃比制御に戻すようになつ
ている。

第１５図に示すものは、条件１、２が共に満足
されていてバイパス空気通路３１が開通している
状態から、条件１、２のどちらか一方だけが満足
されなくなつた時には、その時点から所定期間後
にバイパス空気通路３１を閉じるようにしてあ
る。

即ち、条件１が満足されているか否かを判定し
１３１、満足されている時にカウンタ＝１とし
１３２、満足されていなければ＝０とする１３
３。次に条件２が満足されているか否かを判定し
１３４、満足されている時には＝１＋１を演算
し１３５、次いでこの演算結果を判別する１３
６。前記演算結果が＝２（条件１、２が共に満
足されている）であればF1＝１、F2＝１と設定
して１３７トランジスタ４３をONしバイパス空
気通路３１を開通させる１３８。この状態から、
条件１、２のどちらか一方だけが満足されなくな
つた時には順次＝１、F1＝１、F2＝１と判定
し１３９，１４０，１４１、Ｆ２＝０と設定する
と共にカウンタＣ１をセツトする１４２。この時
には、バイパス空気通路３１はそのまま開通状態
に保たれる。そして、この状態が継続する時に
は、前述の制御方式と同様にC1＝C1−１を演算
し１４３、C1の値を判定し１４４、C1≦０とな
つた時にはF1＝０と設定する１４５と共に、ト
ランジスタ４３をOFFとしてバイパス空気通路
３１を閉じる１４６。また、条件１、２が共に満
足されなくなつた時（＝０）には、速やかにト
ランジスタ４３をOFFにしてバイパス空気通路
３１を閉じる。各演算毎に機関回転数Ｎはメモリ
に転送される１４７。

更に、前述したような３通りの制御方式におい
て、バイパス空気通路３１が開通してから所定時
間或いは所定回転以後も電磁制御弁３２が開き続
けるような場合に、速やかに電磁制御弁３２を閉
じると共に、バイパス空気通路３１からの空気の
補給を必要としない通常の空燃比制御となる運転
条件になるまではそのまま電磁制御弁３２を閉状
態に保持し、前記運転条件を満足した時点から再
び減速操作状態の検出を開始させるようにしても
よい。

このような制御方式の１例を第１６図に示す。

この例は第１４図に示した制御方式に適用した
ものである。

即ち、条件１が満足されているか否かを判定し
１５１、満足されていれば、次に条件２が満足さ
れているか否かを判定し１５２、満足されていれ
ば今回の演算結果に基づくＦ１の値を判定する１
５３。Ｆ１の値は前回の演算結果に基づくもので
あり、前回で条件１、２のどちらかが満足されず
バイパス通路３１が閉じられていればF1＝０に
設定されているので１５４、F1＝０と判定され
る。これより、F1＝１と設定しカウンタCairを
セツトすると共に１５５、F2＝０と設定し１５
６、トランジスタ４３をONとしてバイバス空気
通路３１を開いて空気を補給する１５７。この状
態が継続する時には、Ｆ１，Ｆ２の値はF1＝、
F2＝０と判定され１５３，１５８、その継続時
間を計測し（Cair＝Cair−１を演算する１５９）、
所定時間後或いは所定回転後（Cairの値を判定し
１６０）、Cair≦０となつた時）には、F2＝１と
設定すると共に１６１、トランジスタ４３を
OFFとしてバイパス空気通路３１を閉じる１６
２。そして、このようにしてバイパス空気通路３
１が閉じた時には条件１、２のどちらかが満足さ
れなくなるまでF2＝１と判定されるので１５８、
そのままバイパス空気通路３１は閉じたままとな
る。その後、条件１、２のどちらかが満足されな
くなればF1＝０に設定され、条件１、２が満足
した場合における空気の補給による希薄側への制
御が可能となる。そして、機関回転数Ｎは各演算
毎にメモリへ転送される１６３。

以上説明したように本発明によれば、クラツチ
の係合・解除の状態変化に起因して機関回転数が
急激に低下した時に、スロツトルバルブをバイパ
スするバイパス通路を開通させて吸入空気を補給
して空燃比を希薄補正制御する構成としたので、
クラツチ操作に関係なく単に機関回転数の低下を
検出して空気増量補正した場合のブレーキ性能の
低下や空吹かし時の違和感等の問題を起こすこと
なく、トルクの低下を防止でき、以てエンジンス
トールの発生その他の機関の運転不調を良好に防
止できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関の混合気制御装置の燃
料系統を示す構成図、第２図は同上装置の空気系
統及び電子制御系統を示す構成図、第３図は同上
装置における燃料噴射量のバツテリー電圧補正特
性を示す線図、第４図は同じく冷却水温増量補正
特性を示す線図、第５図は同じく始動後増量補正
特性を示す線図、第６図は同じくアイドル後増量
補正特性を示す線図、第７図は同じく始動時の冷
却水温補正特性を示す線図、第８図は同じく始動
時の機関回転速度補正特性を示す線図、第９図は
同じく始動時の始動後経過時間補正特性を示す線
図、第１０図ａ，ｂ，ｃ，ｄは同上装置における
所定の運転条件での各種特性を示す線図、第１１
図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第１２
図は同上実施例の混合気制御系統を示すブロツク
図、第１３図〜第１６図は制御系統の相異なる制
御方式実施例を示すフローチヤートである。６……機関、９……インテークマニホールド、
１０……インジエクタ、１１……コントロールユ
ニツト、１５……エアフロメータ、１７……スロ
ツトルバルブ、３１……バイパス空気通路、３２
……電磁制御弁、３３……回転数センサ、３４…
…基準（信号）発生器、３５……車速センサ、３
６……クラツチスイツチ、３７……ニユートラル
スイツチ、３８……リバーススイツチ、３９……
演算回路、４０，４１……パルスカウンタ、４２
……メモリ、４３……トランジスタ、４４……バ
ツテリ。

Claims

【特許請求の範囲】

１機関の回転数(N)と機関のスロツトルバルブよ
り上流側の吸気通路に吸入される空気量(Q)とを検
出し、Ｑ／Ｎに対応する量の燃料を基本供給量と
して吸気通路に供給して混合気の空燃比を制御す
るようにした内燃機関の混合気制御装置におい
て、クラツチの係合・解除の状態変化を検出する
検出手段と、機関回転数低下の変化量を検出する
手段と、スロツトルバルブをバイパスして吸気通
路に空気を供給するバイパス空気通路と、該バイ
パス空気通路を開閉する手段とを設けると共に、
クラツチの係合・解除の状態変化が検出された際
の機関回転数の低下の変化量が所定値以上の時に
は前記バイパス空気通路の開閉手段を開駆動して
バイパス空気通路を開き吸気通路に空気を補給す
る空気量制御手段とを設けたことを特徴とする内
燃機関の混合気制御装置。