JPH08144812A

JPH08144812A - 過給機付内燃機関の燃料供給制御装置

Info

Publication number: JPH08144812A
Application number: JP6285455A
Authority: JP
Inventors: Sakae Kikuta; 栄菊田; Susumu Takiguchi; 進瀧口
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-11-18
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】減速時におけるエアフローセンサの過大計測
に起因する加速増量等を禁止し、もってドライバビリテ
ィの向上や有害排出ガス成分の低減を図った過給機付内
燃機関の燃料供給制御装置を提供する。【構成】ＥＣＵ５０は、冷却水温ＴW が所定値ＴWAよ
り高い状態で、スロットルバルブ９が全閉してバイパス
バルブ４２が開放されるような減速運転に突入した場
合、アイドルスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わって
から所定時間ＴS2に亘り、加速増量を行わないで燃料噴
射時間ＴINJ を算出し、燃料噴射弁３を駆動する。一
方、アイドルスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換わった
り、ＯＮのままでも所定時間ＴS2が経過した場合には加
速増量を許可し、吸気量の時間変化率ΔＡ／Ｎに基づき
マップから加速増量値Ｔacc を検索した後、燃料噴射時
間ＴINJを算出して燃料噴射弁３を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過給機付内燃機関の燃
料供給制御装置に係り、詳しくは減速時における有害排
出ガス成分の低減やドライバビリティの向上を図る技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガソリンエンジンで主流となって
いる電子制御燃料噴射方式では、エアクリーナの下流に
エアフローセンサを設けると共に、クランクシャフトや
カムシャフト等にクランク角センサを取付け、これらの
センサにより計測した吸気流量とエンジン回転速度とか
ら、制御装置が燃料噴射量すなわち燃料噴射弁の開弁時
間を決定している。そして、エアフローセンサの形式と
しては、旧来のベーン式より吸気抵抗の小さいカルマン
渦式や熱線式が用いられることが多くなっている。カル
マン渦式エアフローセンサでは、エアクリーナ下流の吸
気管路にカルマン渦を発生させる渦発生体（三角柱等）
を配置し、発生したカルマン渦の個数（周波数）を超音
波センサ等より検出することにより吸気量を計測してい
る。

【０００３】一方、自動車用のエンジンでは、ターボチ
ャージャやルーツ型ブロワー等の過給機を用いて、比較
的小排気量でありながら大出力を得るものが多くなって
きた。周知のように、過給機は排気ガスやクランク出力
を動力源としてコンプレッサを駆動して吸入気の加圧を
行う装置であり、この過給機をエンジンに装着すること
により燃焼室への混合気の充填効率が高まり、大排気量
エンジンと同等の出力を得ることが可能となる。そし
て、自動車用エンジンに装着される過給機としては、比
較的簡便で駆動損失や騒音の少ないターボチャージャが
最も多く用いられている。

【０００４】一般に、ターボチャージャ付エンジンで
は、エンジンの回転速度が高くなると、過給圧がこれに
伴って上昇し、ノッキングやブローアップが生じる虞が
ある。したがって、このような事態を防止するため、過
給圧が所定の値より高くなった場合には、ウエイストゲ
ート等を用いて排気ガスをタービンに送らずに排気系に
逃がしている。また、高速運転中に運転者がスロットル
バルブを全閉にした場合、コンプレッサの慣性等による
応答遅れに起因して過給が瞬時には停止せず、コンプレ
ッサとスロットルバルブとの間に加圧された吸入気が滞
留する。そのため、吸気管路に平行してコンプレッサの
下流と上流とを連通するバイパス通路を設けると共に、
このバイパス通路内にバイパスバルブを設け、これをマ
ニホールド負圧により作動させて、加圧された吸入気を
コンプレッサの上流側に還流させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにバ
イパス通路により吸入気をコンプレッサの上流側に還流
させる方式では、以下に述べる不具合が発生する問題が
あった。通常、バイパス通路から吸気管路に還流した吸
入気は、下流に流れてコンプレッサに流入した後、再び
バイパス通路を介して吸気管路に還流して循環する。と
ころが、吸気系のレイアウトやエンジンの運転状態等に
よっては、還流した吸入気が上流側に流れて、エアフロ
ーセンサを逆流することがあった。この場合、カルマン
渦式のエアフローセンサでは、吸気流と伴に一旦下流に
流れたカルマン渦が再び超音波センサを通過し、吸気量
が過大に計測されてしまうこととなる。その結果、制御
装置が充填効率が急増したと判断し、減速運転時にも拘
わらず、燃料噴射制御において加速増量を行う虞があっ
た。この場合、基本空燃比がリッチ気味になることも相
俟って、燃料噴射量が著しく過大となり、オーバリッチ
によるドライバビリティの悪化やＣＯおよびＨＣの増加
がもたらされてしまうのである。

【０００６】ターボチャージャ付エンジンの減速時にお
ける吸気量の過大計測を防止する装置としては、例え
ば、特開平２−２６７３４５号公報や特開平４−１９１
４５１号公報等に記載されたものがある。ところが、こ
れらの装置は、過給圧の変動に応じてエアフローセンサ
の計測値を逐次補正するものであるため、制御が非常に
複雑になる等の問題がある。また、特開平１−１９０９
４３号公報等には、ローパスフィルタを介して、過給圧
の変動によるカルマン渦式エアフローセンサの計測ノイ
ズを除去する装置が記載されている。しかし、この装置
は単にエアフローセンサで計測された周波数の波形上に
現れるノイズを除去するものであり、逆流によるエアフ
ローセンサの過大計測を防止することは不可能である。

【０００７】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
減速時におけるエアフローセンサの過大計測に起因する
加速増量を禁止し、もってドライバビリティの向上や有
害排出ガス成分の低減を図った過給機付内燃機関の燃料
供給制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１の燃料供給制御装置は、内燃機関の吸気系に設けら
れ、吸入気を加圧して当該内燃機関の燃焼室に供給する
過給機と、前記吸気系における当該過給機の上流側に設
けられ、前記内燃機関の吸気量情報を検出するエアフロ
ーセンサと、このエアフローセンサにより検出された吸
気量情報に基づき前記内燃機関の基本燃料供給量を設定
する基本燃料供給量設定手段と、前記内燃機関の過渡運
転状態を検出して過渡時補正燃料量を決定する過渡時補
正量設定手段と、前記基本燃料供給量設定手段により設
定された前記基本燃料供給量と前記過渡時補正量設定手
段により設定された前記過渡時補正燃料量とに基づき前
記内燃機関への燃料供給量を設定する燃料供給量設定手
段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出
手段と、この運転状態検出手段により当該内燃機関が減
速運転状態または所定負荷より低い低負荷運転状態であ
ると検出されたときに、前記過渡時補正燃料量を制限す
る過渡時補正量制限手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２の燃料供給制御装置は、請
求項１記載の燃料供給制御装置において、前記過渡時補
正量設定手段は、前記内燃機関の加速運転状態を検出し
て加速時付加燃料量を前記過渡時補正燃料量として決定
するものであって、前記過渡時補正量制限手段は、前記
運転状態検出手段により前記内燃機関が前記減速運転状
態または低負荷運転状態であると検出されたときに、前
記過渡時補正燃料量を所定値以下に制限することを特徴
とする。

【００１０】また、請求項３の燃料供給制御装置は、請
求項１または２に記載の燃料供給制御装置において、前
記吸気系に設けられ、前記過給機の下流側と上流側とを
連通するバイパス通路と、このバイパス通路に設けら
れ、前記内燃機関の減速運転時または低負荷運転時に当
該バイパス通路を開放するバイパス弁とを備えたことを
特徴とする。

【００１１】また、請求項４の燃料供給制御装置は、請
求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料供給制御装置に
おいて、前記制限手段による前記過渡時付加燃料量の制
限は、減速運転または低負荷運転開始後に所定時間が経
過すると解除されることを特徴とする。また、請求項５
の燃料供給制御装置は、請求項１〜４のいずれか１項に
記載の燃料供給制御装置において、前記運転状態検出手
段は、前記吸気系における前記過給機の下流側に設けら
れ、人為的操作に応じて前記内燃機関の吸気量を調整す
るスロットル手段が所定開度以下であることをもって、
前記減速運転状態または低負荷運転状態であると検出す
ることを特徴とする。

【００１２】また、請求項６の燃料供給制御装置は、請
求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料供給制御装置に
おいて、前記運転状態検出手段により前記内燃機関が前
記減速運転状態または低負荷運転状態であると検出され
たときに前記吸気量情報を所定の制限範囲に制限する吸
気量情報制限手段を更に備えたことを特徴とする。ま
た、請求項７の燃料供給制御装置は、請求項６記載の燃
料供給制御装置において、前記制限範囲は所定の下限値
以上かつ所定の上限値以下の範囲であることを特徴とす
る。

【００１３】また、請求項８の燃料供給制御装置は、請
求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料供給制御装置に
おいて、前記過渡時補正量制限手段は前記過渡時補正燃
料量を０に制限するものであることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１の燃料供給制御装置では、運
転状態検出手段により内燃機関が減速または低負荷運転
状態であると検出されると、過渡時補正制限手段が過渡
時補正燃料量を制限する。その結果、吸気系内の加圧さ
れた吸入気がエアフローセンサ側に逆流して充填効率が
過大あるいは過少に計測された場合等にも、混合気のオ
ーバリッチ化やオーバリーン化が防止される。

【００１５】また、請求項２の燃料供給制御装置では、
運転状態検出手段により内燃機関が減速または低負荷運
転状態であると検出されると、過渡時補正制限手段が加
速時付加燃料量を制限する。その結果、減速または低負
荷運転時には、エアフローセンサの計測によらず加速増
量が禁止されることになり、混合気のオーバリッチ化が
防止される。

【００１６】また、請求項３の燃料供給制御装置では、
例えば、スロットル手段を急閉することによりバイパス
弁が開き、バイパス通路から過給機の上流側に還流した
吸入気がエアフローセンサ側に逆流した場合にも、加速
増量や減速減量が行われず、混合気のオーバリッチ化や
オーバリーン化が防止される。また、請求項４の燃料供
給制御装置では、減速運転あるいは低負荷突入後に所定
時間が経過して、吸入気の逆流に起因するエアフローセ
ンサの過大あるいは過少計測の虞がなくなった時点で、
制限手段による加速増量や減速減量の制限を解除し、通
常の燃料供給制御に復帰する。

【００１７】また、請求項５の燃料供給制御装置では、
例えば、スロットルセンサやアイドルスイッチによりス
ロットル手段の開閉状況を検出し、これが全閉あるいは
殆ど全閉である場合に、運転状態検出手段は車両が減速
または低負荷運転状態であると検出する。また、請求項
６の燃料供給制御装置では、例えば、運転状態検出手段
により内燃機関が減速または低負荷運転状態であると検
出されると、制限手段が吸気量情報を制限範囲に制限す
る。その結果、吸気系内の加圧された吸入気がエアフロ
ーセンサ側に逆流して吸気流量が過大あるいは過少に計
測された場合にも、吸気量情報や燃料供給量はある制限
範囲外の値にはならず、混合気のオーバリッチやオーバ
リーン化が防止される。

【００１８】また、請求項７の燃料供給制御装置では、
例えば、制限手段は、エアフローセンサの出力周波数等
に応じて上限値と下限値とを設定し、これらをもって制
限範囲を設定する。また、請求項８の燃料供給制御装置
では、例えば、運転状態検出手段により内燃機関が減速
または低負荷運転状態であると検出されると、制限手段
は、加速増量を全く行わないようにする。

【００１９】

【実施例】以下、図面１参照して、本発明の一実施例を
詳細に説明する。図１は、本発明に係る燃料供給制御装
置を適用したエンジン制御系の概略構成図である。同図
において、１は自動車用の直列４気筒ガソリンエンジン
（以下、単にエンジンと記す）であり、その吸気ポート
２には、各気筒毎に燃料噴射弁３が取り付けられた吸気
マニホールド４を介し、エアクリーナ５，大気圧センサ
が一体化されたカルマン渦式のエアフローセンサ６，吸
気温センサ７等を具えた吸気管８と、スロットルバルブ
９，アイドルスイッチが一体化されたスロットルセンサ
１０，バイパス式ステップモータ型のＩＳＣ（アイドル
スピードコントローラ）１１等を具えたスロットルボデ
ィ１２とが接続している。また、排気ポート１３には、
Ｏ₂センサ１４を備えた排気マニホールド１５を介し
て、三元触媒１６や図示しないマフラー等を具えた排気
管１７が接続している。更に、エンジン１には、燃焼室
１８の上部に点火コイル１９に接続した点火プラグ２０
が配置されている。図１中、２１はスロットルボディ１
２に設けられたワックス式のＦＩＡＶ（ファストアイド
ルエアバルブ）、２２は冷却水温ＴW を検出する水温セ
ンサ，２３はエンジン回転速度Ｎe 等を検出するクラン
ク角センサである。

【００２０】排気マニホールド１４と吸気管８との間に
は、それぞれのハウジング３０，３１に収納されたター
ビン３２とコンプレッサ３３とからなる、ターボチャー
ジャ３４が設置されている。そして、排気マニホールド
１５を通過する排気ガスによりタービン３２が回転する
と、これと同軸のコンプレッサ３３も回転し、吸気管８
内の吸入気が圧縮されて燃焼室１８に送り込まれるよう
になっている。タービンハウジング３０には、排気ガス
をバイパスさせるスイング式のウエストゲート３５が設
けられており、過給圧作動式のウエストゲートアクチュ
エータ３６により開閉駆動される。図中、３７，３８
は、それぞれ過給気と大気とをウエストゲートアクチュ
エータ３６に導入するエアパイプであり、３９はエアパ
イプ３６からの大気の導入量を制御する電磁弁である。
また、４０は過給により高温となった吸入気を冷却する
インタクーラである。

【００２１】吸気管８には、ターボチャージャ３４の下
流側と上流側とを連通するバイパスパイプ４１が接続し
ている。このバイパスパイプ４１は、下流側がインタク
ーラ４０とスロットルバルブ９との間に開口し、上流側
がエアフローセンサ６とコンプレッサ３３との間に開口
している。バイパスパイプ４１の上流側には、差圧作動
式のバイパスバルブ４２が配設されており、バイパスパ
イプ４１の通路を開放あるいは遮断する。バイパスバル
ブ４２は、バルブボディ４３内に弁体４４，ダイヤフラ
ム４５，調圧スプリング４６等を有すると共に、バルブ
ボディ４３に吸気マニホールド４に連通するエアパイプ
４７が接続しており、スロットルバルブ９の前後の圧力
差が調圧スプリング４６のばね力に打ち勝った時点で通
路を開放する。

【００２２】一方、車室内には、図示しない入出力装
置，多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置（ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰ
Ｕ），タイマカウンタ等を具えた、ＥＣＵ（エンジン制
御ユニット）５０が設置されており、エンジン１の総合
的な制御を行う。ＥＣＵ５０の入力側には、上述した各
種センサ類や図示しない変速機に取付けられた車速セン
サ等からの検出情報が入力し、ＥＣＵ５０は、これらの
検出情報と制御マップ等から燃料噴射量や点火時期等の
最適値を算出し、燃料噴射弁３や点火コイル１９等の駆
動制御を行う。

【００２３】以下、図２〜図６の制御フローチャートお
よび図７〜図１２のグラフ類を用いて、本実施例におけ
る制御の具体的手順を説明するが、これに先立って制御
の概要を簡単に述べる。所定速度で走行しているとき
に、運転者がスロットルペダルの踏み込みを止めると、
その時点から車両は減速運転に移行する。この場合、ス
ロットルバルブ９が全閉し、ＩＳＣ１１やＦＩＡＶ２１
からのみ吸入気がエンジン１の燃焼室１８に供給される
ようになる。一方、スロットルバルブ９が全閉すると、
排気ガス量は急減するが、前述したようにターボチャー
ジャ３４の応答遅れに起因して過給が瞬時には停止せ
ず、スロットルバルブ９前後の差圧が大きくなる。する
と、バイパスパイプ４１を閉鎖していたバイパスバルブ
４２が開放し、吸入気がコンプレッサ３３の上流側に還
流し始め、コンプレッサ３３とスロットルバルブ９との
間の圧力が次第に低下する。そのため、エンジン１の１
吸気行程あたりの実際の吸気量（以下、実吸気量）Ａ／
Ｎrealは、図７のグラフに実線で示したように、減速運
転突入時から急激な勾配をとって低下する。

【００２４】ところが、この際に、還流した吸入気のエ
アフローセンサ６への逆流が起きると、前述したように
エアフローセンサ６の過大あるいは過少計測が生じる。
その結果、エアフローセンサ６の出力値とエンジン回転
速度Ｎe とから算出されるエンジン１の１吸気行程あた
りの吸気量演算値（以下、吸気量情報）Ａ／Ｎが、図７
のグラフに一点鎖線で示したように、実吸気量Ａ／Ｎre
alよりも大きな値あるいは小さな値となる事態が生じ、
実吸気量に対して燃料噴射量が多くなってオーバリッチ
による不具合が生じるのである。そこで、本実施例で
は、図７のグラフに破線で示したように、吸気量クリッ
プ値Ａ／Ｎclipを設定し、吸気量情報Ａ／Ｎがこれを上
回った場合（ハッチングで示した領域）やあるいは下回
った場合には、吸気量クリップ値Ａ／Ｎclipをもって燃
料噴射量を算出する。これにより、エアフローセンサ６
の出力値に基づいた高精度の燃料噴射制御を行いなが
ら、逆流による明らかな過大あるいは過少計測を防止す
る。

【００２５】また、通常時においては、充填効率が急増
すると加速増量が行われるが、本実施例では、アイドル
スイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わって所定時間が経
過するまでは加速増量を禁止する。したがって、スロッ
トルバルブ９が全閉となるような減速時においては、吸
入気のエアフローセンサ６への逆流による過大あるいは
過少計測が生じても、加速増量は行われず、これによる
混合気のオーバリッチ化も防止される。

【００２６】さて、運転者がイグニッションキーをＯＮ
にしてエンジン１がスタートすると、ＥＣＵ５０は、所
定の制御インターバルＴCI（例えば、１０ms）で、図２
のフローチャートに示した燃料噴射制御メインルーチン
を繰り返し実行する。このメインルーチンを開始する
と、ＥＣＵ５０は先ずステップＳ１で、上述した各種セ
ンサからの運転情報をＲＡＭに読み込み、次にステップ
Ｓ３で、エアフローセンサ６とクランク角センサ２３と
の出力値に基づき吸気量情報Ａ／Ｎを算出する。次に、
ＥＣＵ５０は、ステップＳ５で減速運転中であるか否か
を判定し、この判定がＮｏ（否定）であればステップＳ
６で第１カウントダウンタイマＴCD1 の値を所定時間Ｔ
S1（本実施例では、１秒）にリセットした後、図３のス
テップＳ１３に進んでステップＳ３で算出した吸気量情
報Ａ／Ｎに基づいて燃料噴射を行う。尚、減速運転は次
の諸条件、すなわち、アイドルスイッチがＯＮであるこ
と，体積効率ＥV が所定値（本実施例では、２０％）以
上であること，車速Ｖが所定値（本実施例では、９０km
/H）以下であること，エンジンストールあるいは始動時
以外であること，水温センサ２２の出力値が正常である
ことが全て満たされたときにＹes（肯定）となる。

【００２７】上述した全ての条件が満たされてステップ
Ｓ５の判定がＹesとなると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ
７で第１カウントダウンタイマＴCD１の値が０か否かを
判定し、この判定がＹesであればステップＳ１３に進
む。そして、減速運転突入直後にはステップＳ７の判定
は当然にＮｏとなるため、ＥＣＵ５０は、ステップＳ８
で第１カウントダウンタイマＴCD１から制御インターバ
ルＴCI分の値を減算した後、図３のステップＳ９に進ん
で図４のＡ／Ｎclip演算サブルーチンを実行し、吸気量
クリップ値Ａ／Ｎclipを算出する。

【００２８】このサブルーチンを開始すると、ＥＣＵ５
０は先ず、ステップＳ２１で、現時点におけるＩＳＣ１
１の開度により定まるＩＳＣ周波数ＦISC を図８のマッ
プから検索する。ＩＳＣ周波数ＦISC は、ＩＳＣ１１を
通過する吸気量に応じたエアフローセンサ６の出力周波
数であり、図８のマップに破線で示したように、ＩＳＣ
１１の開度（ステップ数）に応じて増加する。次に、Ｅ
ＣＵ５０は、ステップＳ２３で現時点における水温セン
サ２２の出力値により定まるＦＩＡＶ周波数ＦFIAVを図
９のマップから検索する。ＦＩＡＶ周波数ＦFIAVは、Ｆ
ＩＡＶ２１を通過する吸気量に応じたエアフローセンサ
６の出力周波数であり、水温ＷT が上昇するに従い減少
し、暖機が終了した時点で０となる。

【００２９】ＩＳＣ周波数ＦISC とＦＩＡＶ周波数ＦFI
AVとの検索を終えると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２５
で現時点での理論周波数Ｆlog を下式により算出する。
尚、図８のマップにおいて、理論周波数Ｆlog は一点鎖
線で示されている。Ｆlog ＝ＦISC ＋ＦFIAV＋ΔＦlog ここで、ΔＦlog は全閉時周波数補正値であり、後述す
るΔＦlog 学習サブルーチンにより算出される。

【００３０】理論周波数Ｆlog を算出した後、ＥＣＵ５
０は、ステップＳ２７で下式により、上限クリップ周波
数ＦHclip および下限クリップ周波数ＦLclip を経て、
第１上限クリップ値Ａ／ＮHclip １および下限クリップ
値Ａ／ＮLclip を算出する。ＦHclip ＝（ＦISC ＋ΔＦlog ）・ＫCH＋ＦFIAV ＦLclip ＝（ＦISC ＋ΔＦlog ）・ＫCL＋ＦFIAV Ａ／ＮHclip １＝ＦHclip ／Ｎe Ａ／ＮLclip ＝ＦLclip ／Ｎe ここで、ＫCH，ＫCLは上限および下限クリップ補正係数
であり、本実施例ではオーバリッチによる失火等を防止
するために、上限クリップ補正係数ＫCHは１．２程度、
また、下限クリップ補正係数ＫCLは０．８程度の値に設
定されている。尚、図８のマップにおいて、上限および
下限クリップ周波数ＦHclip , ＦLclipは実線で示され
ている。

【００３１】第１上限クリップ値Ａ／ＮHclip １および
下限クリップ値Ａ／ＮLclip の算出を終えると、ＥＣＵ
５０は、ステップＳ２９で、下式により第２上限クリッ
プ値Ａ／ＮHclip ２を算出する。Ａ／ＮHclip ２＝Ａ／ＮDC−ΔＡ／Ｎtail・ｎここで、Ａ／ＮDCは減速状態突入時の吸気量、ΔＡ／Ｎ
tailは所定のテーリング定数、ｎは制御回数であり、図
１０に示したように、第２上限クリップ値Ａ／ＮHclip
２は制御が繰り返される毎にΔＡ／Ｎtailずつ減少して
ゆく。

【００３２】第１上限クリップ値Ａ／ＮHclip １と第２
上限クリップ値Ａ／ＮHclip ２との算出を終えると、Ｅ
ＣＵ５０は、ステップＳ３１で両者のうちから大きい方
の値をもって、上限クリップ値Ａ／ＮHclip とする。Ａ／ＮHclip ＝ max［Ａ／ＮHclip １，Ａ／ＮHclip ２］これにより、上限クリップ値Ａ／ＮHclip は、図１１の
グラフに実線で示したように、減速状態突入時から所定
の勾配で暫減した後、一定の値に収斂することになる。
尚、図１１中の一点鎖線は第１上限クリップ値Ａ／ＮHc
lip １を示し、破線は下限クリップ値Ａ／ＮLclip を示
し、二点鎖線は第２上限クリップ値Ａ／ＮHclip ２を示
している。

【００３３】Ａ／Ｎclip演算サブルーチンでの上限クリ
ップ値Ａ／ＮHclip および下限クリップ値Ａ／ＮLclip
の算出を終えると、ＥＣＵ５０は、図２のステップＳ９
でエアフローセンサ６の検出結果から求めた前述の吸気
量情報Ａ／Ｎが上限クリップ値Ａ／ＮHclip と下限クリ
ップ値Ａ／ＮLclip との間にあるか否かを判定する。そ
して、この判定がＹesであればそのままステップＳ１３
に進むが、Ｎｏであった場合にはステップＳ１１に進
み、上限クリップ値Ａ／ＮHclip より大きい場合には上
限クリップ値Ａ／ＮHclip を、下限クリップ値Ａ／ＮLc
lip より小さい場合には下限クリップ値Ａ／ＮLclip
を、それぞれ吸気量情報Ａ／Ｎに代入する。尚、制御中
に第１カウントダウンタイマＴCD１の値が０となり、ス
テップＳ７の判定がＹesになると、ＥＣＵ５０は吸気量
クリップを中止してステップＳ１３に進む。これは、減
速運転突入後に所定時間ＴS1が経過すると、逆流による
エアフローセンサ６の過大計測が時間的に無視できるた
めである。ＥＣＵ５０は、このようにして吸気量情報Ａ
／Ｎを得ると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１３で、図５
のフローチャートと図１２のタイムチャートとに示し
た、ＴINJ 算出サブルーチンを実行する。

【００３４】さて、ＴINJ 算出サブルーチンを開始する
と、ＥＣＵ５０は、先ずステップＳ４１で、エンジン１
の冷却水温ＴW が所定値ＴWA（本実施例では、２０℃）
より高いか否かを判定する。そして、この判定がＮｏの
場合には後述するステップＳ５５に進み、加速増量を許
可して燃料噴射時間ＴINJ の算出を行う。これは、冷間
時においては、ＩＳＣ１１やＦＩＡＶ２１の開度が大き
いため、還流した吸入気がエアフローセンサ６へ逆流す
る虞がないことによる。

【００３５】冷却水温ＴW が上昇し、ステップＳ４１の
判定がＹesとなると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４３で
後述する第２カウントダウンタイマＴCD２から制御イン
ターバルＴCI分の値を減算する。尚、第２カウントダウ
ンタイマＴCD２は、エンジン始動時における値が０であ
り、かつ０以下の値にはならないように設定されてい
る。次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４５でアイドルス
イッチがＯＮであるか否か、すなわち、スロットルバル
ブ９が全閉であるか否かを判定する。そして、この判定
がＮｏの場合は後述するステップＳ５５に進むが、Ｙes
である場合には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４７でアイ
ドルスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わったか否かを
判定する。尚、この判定は、アイドルスイッチの出力の
前回値がＯＦＦで、今回値がＯＮである場合にＹesとな
る。

【００３６】そして、運転者がアクセルペダルの踏み込
みを止め、アイドルスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換
わった場合（図１２中のａ，ｂ，ｃ点）には、ステップ
Ｓ４７の判定はＹesとなり、ＥＣＵ５０は、ステップＳ
４９で第２カウントダウンタイマＴCD２の値を所定時間
ＴS2（本実施例では、４秒）にリセットした後、ステッ
プＳ５１で下式により燃料噴射量（燃料噴射時間）ＴIN
J を算出する。尚、下式中における記号は、Ｃが変換定
数，ＫT が空燃比や水温等による補正係数，ＴD が無効
噴射時間である。すなわち、アイドルスイッチがＯＮに
切り換わった直後においては、ＥＣＵ５０は、図１２の
タイムチャートに示したように、燃料噴射時間ＴINJ に
対して加速増量を禁止する。

【００３７】ＴINJ ＝Ｃ・Ａ／Ｎ・ＫT ＋ＴD そして、次回の制御時にもアイドルスイッチがＯＮの状
態が続き、ステップＳ４７の判定がＮｏとなった場合、
ＥＣＵ５０は、ステップＳ５３に進んで第２カウントダ
ウンタイマＴCD２の値が０になったか否かを判定する。
所定時間ＴS2が経過するまでは、この判定はＹesとなる
ため、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５１で加速増量を禁止
して燃料噴射時間ＴINJ を算出する。

【００３８】一方、アイドルスイッチがＯＮからＯＦＦ
に切り換わってステップＳ４５の判定がＮｏとなった場
合（図１２中のｄ，ｅ点）、あるいは、所定時間ＴS2が
経過してステップＳ４７の判定がＹesとなった場合（図
１２中のｆ，ｇ点）、ＥＣＵ５０は、加速増量を許可
し、ステップＳ５５で吸気量の時間変化率ΔＡ／Ｎに基
づき図１３のマップから加速増量値Ｔacc を検索した
後、ステップＳ５７で下式により燃料噴射時間ＴINJ を
算出する。

【００３９】ＴINJ ＝Ｃ・Ａ／Ｎ・ＫT ＋Ｔacc ＋ＴD ここで、アイドルスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換わ
ったり、ＯＮのままでも所定時間ＴS2が経過した場合に
加速増量を許可する理由は、前者は運転者がアクセルペ
ダルを踏み込んで加速を要求しているためであり、後者
は逆流によるエアフローセンサ６の過大計測が時間的に
無視できるためである。尚、アイドルスイッチがＯＮの
状態で加速増量が行われる状況としては、自動変速機に
おけるＮレンジからＤレンジへの切換時や、手動変速機
におけるクラッチの接続時等、負荷の急増する場合が挙
げられる。また、加速増量が禁止されている期間に加速
増量要求があり、その後に加速増量が許可されても、そ
の加速増量要求による加速増量（図１２中のｅ点とｃ点
との間）は行わない。

【００４０】燃料噴射時間算出サブルーチンでの燃料噴
射時間ＴINJ の算出を終えると、ＥＣＵ５０は、図３の
ステップＳ１５で燃料噴射弁３を駆動し、スタートに戻
って制御を繰り返す。次に、前述した全閉時周波数補正
値ΔＦlog とΔＦlog 学習サブルーチンについて説明す
る。

【００４１】全閉時周波数補正値ΔＦlog は、ＩＳＣ１
１の経年変化等を補償するための補正値で、初期値は０
に設定されている。また、イグニッションキーをＯＦＦ
にした場合にも、学習値が消去されないように、車載の
バッテリによりバックアップされている。そして、ＥＣ
Ｕ５０は、所定の学習インターバル（本実施例では、
６．４秒）で、図６のフローチャートに示したΔＦlog
学習サブルーチンを繰り返し実行する。

【００４２】このサブルーチンを開始すると、ＥＣＵ５
０は先ずステップＳ６１で、前述した各種センサからの
運転情報をＲＡＭに読み込み、次にステップＳ６３で、
学習が可能であるか否かを判定し、この判定がＮｏ（否
定）であれば学習を行わずにスタートに戻る。尚、学習
は次の諸条件、すなわち、水温ＷT が所定値（本実施例
では、８３℃）以上であること，ＩＳＣ１１の回転数フ
ィードバック制御を実行中，エアコンスイッチがＯＦＦ
であること，スロットルセンサ１０の出力電圧Ｖが全閉
と見なされる所定の範囲（本実施例では、０．２Ｖ〜
１．５Ｖ）内にあること，スロットルセンサ１０の出力
電圧Ｖの変化率が所定値（本実施例では、０．０４Ｖ／
１０msec）以下であること，目標回転数ＮeOと実回転数
ＮeRとの偏差が所定値（本実施例では、５０rpm ）以下
であることが全て満たされたときにＹes（肯定）とな
る。

【００４３】上述した全ての条件が満たされてステップ
Ｓ６３の判定がＹesとなると、ＥＣＵ５０は、ステップ
Ｓ６５で現時点でのエアフローセンサ６の出力周波数Ｆ
realと下式により算出した理論周波数Ｆlog とが等しい
か否かを判定する。そして、この判定がＹesであれば、
全閉時周波数補正値ΔＦlog の更新は行わずにスタート
に戻る。尚、ステップＳ６３の判定がＹesとなるのは暖
機運転完了時であるため、ＦＩＡＶ２１は全閉状態であ
るため、下式においてはＦＩＡＶ周波数ＦFIAVの加算は
行われない。

【００４４】Ｆlog ＝ＦISC ＋ΔＦlog 一方、ステップＳ６５の判定がＮｏの場合、ＥＣＵ５０
は、ステップＳ６７で出力周波数Ｆrealが理論周波数Ｆ
log より大きいか否かを判定する。そして、この判定が
Ｙesであれば、ステップＳ６９で全閉時周波数補正値Δ
Ｆlog に所定値α（本実施例では、１．５６Hz）を加
え、Ｎｏであれば、ステップＳ７１で全閉時周波数補正
値ΔＦlog から所定値αを逆に減じる。これにより、全
閉時周波数補正値ΔＦlog は常に学習補正され、理論周
波数Ｆlog の精度が維持されることになる。したがっ
て、スロットルボディ１２の目詰まり等に起因して、Ｉ
ＳＣ１１の開度に見合うＩＳＣ周波数ＦISC が得られな
くなっても、Ａ／Ｎclip演算サブルーチンが正しく行え
るようになるのである。

【００４５】本実施例では、上述したような燃料噴射制
御を行うことにより、比較的簡単な処理手順を採りなが
ら、減速運転時における過渡的なドライバビリティの悪
化や有害排出ガス成分の増加を効果的に抑制することが
できた。以上で、具体的実施例の説明を終えるが、本発
明の態様はこの実施例に限るものではない。例えば、上
記実施例は本発明をターボチャージャを搭載した燃料噴
射式の内燃機関に適用したものであるが、ルーツブロワ
ー等、他の過給機を搭載したものに適用してもよいし、
気化器を備えたものに適用してもよい。また、本発明
は、過給機の下流側と上流側とを連通するバイパス通路
やバイパス弁を備えない内燃機関や、熱線式等、他種の
エアフローセンサを備えた内燃機関等にも適用可能であ
る。また、上記実施例では、減速運転状態を検出したと
きに加速増量を制限するようにしたが、高負荷運転状態
から低負荷運転状態に移行したときに制限を行ってもよ
い。また、内燃機関の減速時に燃料供給量に対して減速
減量補正を行う場合、加速増量と同様に、減速増量に対
しても制限を行うようにしてもよい。尚、上述した制御
に用いられる各種の判定値や係数等は、エアフローセン
サや過給機等の特性等に応じて適宜設定されることが望
ましい。更に、具体的な制御手順については、当然のこ
とながら、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更するこ
とが可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明の請求項１の燃料供給制御装置に
よれば、内燃機関の吸気系に設けられ、吸入気を加圧し
て当該内燃機関の燃焼室に供給する過給機と、前記吸気
系における当該過給機の上流側に設けられ、前記内燃機
関の吸気量情報を検出するエアフローセンサと、このエ
アフローセンサにより検出された吸気量情報に基づき前
記内燃機関の基本燃料供給量を設定する基本燃料供給量
設定手段と、前記内燃機関の過渡運転状態を検出して過
渡時補正燃料量を決定する過渡時補正量設定手段と、前
記基本燃料供給量設定手段により設定された前記基本燃
料供給量と前記過渡時補正量設定手段により設定された
前記過渡時補正燃料量とに基づき前記内燃機関への燃料
供給量を設定する燃料供給量設定手段と、前記内燃機関
の運転状態を検出する運転状態検出手段と、この運転状
態検出手段により当該内燃機関が減速運転状態または所
定負荷より低い低負荷運転状態であると検出されたとき
に、前記過渡時補正燃料量を制限する過渡時補正量制限
手段とを備えるようにしたため、吸気系内の加圧された
吸入気がエアフローセンサ側に逆流して吸気流量が過大
あるいは過少に計測されるような場合には、加速増量や
減速減量が制限され、混合気のオーバリッチ化やオーバ
リーン化に起因するドライバビリティの悪化や有害排出
ガス成分の増加を抑えることができる。

【００４７】また、請求項２の燃料供給制御装置によれ
ば、請求項１記載の燃料供給制御装置において、前記過
渡時補正量設定手段は、前記内燃機関の加速運転状態を
検出して加速時付加燃料量を前記過渡時補正燃料量とし
て決定するものであって、前記過渡時補正量制限手段
は、前記運転状態検出手段により前記内燃機関が前記減
速運転状態または低負荷運転状態であると検出されたと
きに、前記過渡時補正燃料量を所定値以下に制限するよ
うにしたため、減速または低負荷運転時には、エアフロ
ーセンサの計測によらず加速増量が禁止されることにな
り、混合気のオーバリッチ化が防止される。

【００４８】また、請求項３の燃料供給制御装置によれ
ば、請求項１または２に記載の燃料供給制御装置におい
て、前記吸気系に設けられ、前記過給機の下流側と上流
側とを連通するバイパス通路と、このバイパス通路に設
けられ、前記内燃機関の減速運転時または低負荷運転時
に当該バイパス通路を開放するバイパス弁とを備えるよ
うにしたため、スロットル手段を急閉することによりバ
イパス弁が開き、バイパス通路から過給機の上流側に還
流した吸入気がエアフローセンサ側に逆流した場合等に
も、加速増量や減速減量が制限され、混合気のオーバリ
ッチ化やオーバリーン化に起因するドライバビリティの
悪化や有害排出ガス成分の増加を抑えることができる。

【００４９】また、請求項４の燃料供給制御装置によれ
ば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料供給制御
装置において、前記制限手段による前記過渡時付加燃料
量の制限は、減速運転または低負荷運転開始後に所定時
間が経過すると解除されるようにしたため、吸入気の逆
流に起因するエアフローセンサの過大あるいは過少計測
の虞がなくなった時点で、通常の燃料供給制御に速やか
に復帰して加速増量や減速減量の不要な禁止によるドラ
イバビリティの悪化が防止される。

【００５０】また、請求項５の燃料供給制御装置によれ
ば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料供給制御
装置において、前記運転状態検出手段は、前記吸気系に
おける前記過給機の下流側に設けられ、人為的操作に応
じて前記内燃機関の吸気量を調整するスロットル手段が
所定開度以下であることをもって、前記減速運転状態ま
たは低負荷運転状態であると検出するようにしたため、
減速または低負荷運転が確実に検出され、加速増量や減
速減量の不必要な禁止が行われなくなる。

【００５１】また、請求項６の燃料供給制御装置によれ
ば、請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料供給制御
装置において、前記運転状態検出手段により前記内燃機
関が前記減速運転状態または低負荷運転状態であると検
出されたときに前記吸気量情報を所定の制限範囲に制限
する吸気量情報制限手段を更に備えるようにしたため、
吸気系内の加圧された吸入気がエアフローセンサ側に逆
流して吸気流量が過大あるいは過少に計測された場合に
も、吸気量情報や燃料供給量はある制限範囲外の値には
ならず、混合気のオーバリッチ化やオーバリーン化に起
因するドライバビリティの悪化や有害排出ガス成分の増
加を抑えることができる。

【００５２】また、請求項７の燃料供給制御装置によれ
ば、請求項６記載の燃料供給制御装置において、前記制
限範囲を所定の下限値以上かつ所定の上限値以下の範囲
としたため、混合気のオーバリッチ化やオーバリーン化
がより確実に防止される。また、請求項８の燃料供給制
御装置によれば、請求項１〜７のいずれか１項に記載の
燃料供給制御装置において、前記過渡時補正量制限手段
は前記過渡時補正燃料量を０に制限するものとしたた
め、減速または低負荷運転状態であると検出されると、
加速増量が全く行われなくなり、混合気のオーバリッチ
化が確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃料噴射装置を適用したエンジン
制御系を示した概略構成図である。

【図２】燃料噴射制御メインルーチンの処理手順を示し
たフローチャートである。

【図３】燃料噴射制御メインルーチンの処理手順を示し
たフローチャートである。

【図４】Ａ／Ｎclip演算サブルーチンの処理手順を示し
たフローチャートである。

【図５】ＴINJ 演算サブルーチンの処理手順を示したフ
ローチャートである。

【図６】ΔＦlog 学習サブルーチンの処理手順を示した
フローチャートである。

【図７】実施例における制御の概要を示したグラフであ
る。

【図８】ＩＳＣ開度とＩＳＣ出力周波数との関係を示し
たマップである。

【図９】冷却水温とＦＩＡＶ周波数との関係を示したマ
ップである。

【図１０】減速運転突入後の経過時間と第２上限クリッ
プ値Ａ／ＮHclip ２との関係を示したグラフである。

【図１１】減速運転突入後の経過時間と上限クリップ値
Ａ／ＮHclip との関係を示したグラフである。

【図１２】アイドルスイッチのＯＮ・ＯＦＦと加速増量
との関係を示したタイムチャートである。

【図１３】吸気量の時間変化率と加速増量値との関係を
示したマップである。

【符号の説明】

１エンジン３燃料噴射弁４吸気マニホールド６エアフローセンサ８吸気管９スロットルバルブ１０スロットルセンサ１１ＩＳＣ１２スロットルボディ１５排気マニホールド２１ＦＩＡＶ２２水温センサ２３クランク角センサ３４ターボチャージャ４１バイパスパイプ４２バイパスバルブ４７エアパイプ５０ＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 41/10 ３３０Ａ 41/18 Ｃ 45/00 ３１２ＦＪ３６６ＨＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の吸気系に設けられ、吸入気を
加圧して当該内燃機関の燃焼室に供給する過給機と、前記吸気系における当該過給機の上流側に設けられ、前
記内燃機関の吸気量情報を検出するエアフローセンサ
と、このエアフローセンサにより検出された吸気量情報に基
づき前記内燃機関の基本燃料供給量を設定する基本燃料
供給量設定手段と、前記内燃機関の過渡運転状態を検出して過渡時補正燃料
量を決定する過渡時補正量設定手段と、前記基本燃料供給量設定手段により設定された前記基本
燃料供給量と前記過渡時補正量設定手段により設定され
た前記過渡時補正燃料量とに基づき前記内燃機関への燃
料供給量を設定する燃料供給量設定手段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、この運転状態検出手段により当該内燃機関が減速運転状
態または所定負荷より低い低負荷運転状態であると検出
されたときに、前記過渡時補正燃料量を制限する過渡時
補正量制限手段とを備えたことを特徴とする過給機付内
燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項２】前記過渡時補正量設定手段は、前記内燃
機関の加速運転状態を検出して加速時付加燃料量を前記
過渡時補正燃料量として決定するものであって、前記過渡時補正量制限手段は、前記運転状態検出手段に
より前記内燃機関が前記減速運転状態または低負荷運転
状態であると検出されたときに、前記過渡時補正燃料量
を所定値以下に制限することを特徴とする、請求項１記
載の過給機付内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項３】前記吸気系に設けられ、前記過給機の下
流側と上流側とを連通するバイパス通路と、このバイパス通路に設けられ、前記内燃機関の減速運転
時または低負荷運転時に当該バイパス通路を開放するバ
イパス弁とを備えたことを特徴とする、請求項１または
２に記載の過給機付内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項４】前記制限手段による前記過渡時付加燃料
量の制限は、減速運転または前記低負荷運転開始後に所
定時間が経過すると解除されることを特徴とする、請求
項１〜３のいずれか１項に記載の過給機付内燃機関の燃
料供給制御装置。
【請求項５】前記運転状態検出手段は、前記吸気系に
おける前記過給機の下流側に設けられ、人為的操作に応
じて前記内燃機関の吸気量を調整するスロットル手段が
所定開度以下であることをもって、前記減速運転状態ま
たは低負荷運転状態であると検出することを特徴とす
る、請求項１〜４のいずれか１項に記載の過給機付内燃
機関の燃料供給制御装置。
【請求項６】前記運転状態検出手段により前記内燃機
関が前記減速運転状態または低負荷運転状態であると検
出されたときに前記吸気量情報を所定の制限範囲に制限
する吸気量情報制限手段を更に備えたことを特徴とす
る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の過給機付内燃
機関の燃料供給制御装置。
【請求項７】前記制限範囲は所定の下限値以上かつ所
定の上限値以下の範囲であることを特徴とする、請求項
６記載の過給機付内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項８】前記過渡時補正量制限手段は前記過渡時
補正燃料量を０に制限するものであることを特徴とす
る、請求項１〜７のいずれか１項に記載の過給機付内燃
機関の燃料供給制御装置。