JPS58122328A - 過給機付エンジンの燃料噴射制御装置 - 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】 この発明は、過給機付エンジンの燃料噴射制御装置に関
するものである。

一般にエンジンの過給機は、空気あるいは混合気を燃焼
室に加圧供給してその充填効率を高め、エンジン出力を
増大させるためのものである。そしてこの過給機を備え
たエンジンとしては、従来、吸気通路として主吸気通路
と、過給機を有する過給通路とを設け、エンジンの設定
負荷以上では主吸気通路からの新気に加えて過給通路か
らの加圧空気を供給し、効率よくかつ応答性よく過給を
行なってエンジン出力を向上できるとともに、過給機の
小型化及び低コスト化を図れるようにしたものがある。

ところで従来のこの種の過給機付エンジンでは、燃料噴
射弁からの燃料噴射量をエンジンの回転数とエンジンの
吸入空気量とによって決定するようにしており、このエ
ンジンの吸入空気量を検出する方式としては、主吸気通
路及び過給通路にそれ□　ぞれエアフローセンナを設け
て、各通路ごとｌこ吸入空気量を検出し、それを加算し
てエンジンの吸大空気量を算出するものく特開昭５５−
１５６２２６号公報参照）と、過給通路接続部上流側の
主吸気通路にエアーフローセンサを設けて、エンジンの
吸入空気量を直接検出するものとがある。

そのうち前者の検出方式では、過給時過給通路の空気流
量は過給機の作用によって急激に大きく変化するもので
あり、その流量変化の全範囲にわたって線形的な検出を
行なおうとすると、エアフローセンサの出力が信号処理
のしにくいものとなるため、過給通路のエアフローセン
サは流量零からある小流量の間において検出の不感帯を
有し、その不感帯流産以上で検出動作するようになって
いる。しかしながらこのようにエアフローセンサに検出
の不感帯を設定した場合、過給開始時に過給通路内を不
感帯流量の空気が流れても上述のようにエアフローセン
サがそれを検出しないため、過給開始時に燃焼室に供給
される実際の加圧空気の流量はエアフローセンサが検出
する吸入空気量よりも多いため、吸入空気量の検出誤差
が生じ、その結果過給開始時の空燃比がリーン化してし
まうという問題があった。

また後者の検出方式では、エンジンの回転中は常にエア
フローセンサが作動しているためにエアフローセンサの
検出の不感帯をアイドル時等の吸入空気量が低いときの
値以下に設定しておけば、不感帯による検出誤差を招（
ことなく比較的精度よく検出を行なうことが可能である
。しかしながらこの検出方式では、過給機下流側の過給
通路にデッドボリュームとよばれる空間があることから
、過給開始時には過給機の加圧空気が燃焼室に到達する
までに時間遅れが生じ、エアフローセンサの検出信号を
用いて燃料噴射量を決定したのでは燃料が過剰になり、
その結果今度は過給開始時の空燃比がリッチになってし
まうという問題があった。

この発明は以上のような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、過給機付エンジンにおいて、通常は吸入空気量
検出装置の出力によって燃料噴射量を決定し、過給開始
後設定時間の間はエンジンの回転数、過給通路に設けた
副スロツトル弁下流側の圧力及び副スロツトル弁の開度
のうちの少なくとも２つの変数によって燃料噴射量を決
定することにより、エンジンの全運転領域において空燃
比を適正にして、常にエンジンの良好な運転状態が得ら
れるようにした過給機付エンジンの燃料噴射制御装置を
提供することを目的としている。

以下本発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例による過給機付エンジンの燃
料噴射制御装置を示す。図において、１はシリンダ２と
該シリンダ２内を往復動するピストン３とによって構成
されたエンジンであり、該エンジン１のシリンダ２内に
はシリンダ２内面とピストン３上面とによって燃焼室４
が形成され、又ピストン３にはコンロッド５を介してク
ランクシャフト６が連結されている。

上記燃焼室４には排気ボート７ａ、主吸気ポート８ａ、
過給ポート９ａがそれぞれ開口して設けられている。上
記排気ポート７魚は排気通路７に連通しており、該排気
ポート７１には排気弁１０が設けられている。また主吸
気ポート８λは主吸気通路８に連通しており、該主吸気
ポート８＆には、主吸気弁１１が設けられている。上記
主吸気通路８の途中にはアクセルペダル（図示せず）に
連動する主スロットル弁１２と、燃料噴射弁１３とが配
設されている。主吸気通路８のさらに上流には吸入空気
量を検出するためのメジャリングプレート型の第１のエ
アフローセンサ１４が設けられ、主吸気通路８の上流端
はエアクリーナ１５に接続されている。

さらに上記過給ポー）９ａは過給通路９に連通しており
、該過給ポート９λには副吸気弁１６が設けられている
。上記過給通路９の途中には副スロツトル弁１７とメカ
ニカル過給機１８とが配設され、上記副スロツトル弁１
７はリンケージ１９を介して主スロットル弁１２に連結
され、主スロットル弁１２の開度が設定値以上になった
とき、即ちエンジン負荷が設定値以上になったときに開
作動するようになっている。また過給通路９には過給機
１８をバイパスするバイパス通路２０が設けられ、該バ
イパス通路２０にはリリーフ弁２１が介設されている。

過給通路９のさらに上流には吸入空気量を検出するため
のメジャリングプレート型の第２のエアフローセンサ２
２が設ケラれ、過給通路９の上流端はこれも上記エアク
リーナ１５に接続されている。また上記過給機１８には
伝動プーリ２３が取付けられ、該伝動プーリ２３はベル
ト２４を介してクランクシャフト６に連結され、又過給
機１８と伝動プーリ２３との間には後述するスロットル
センサ２８の検出信号＆によって接となる電磁クラッチ
２５が介設されている。以上のようにしてエンジンの設
定負荷以上で主吸気通路８からの新気に加えて過給通路
９から加圧空気を供給するようにした過給機付エンジン
が構成されている。

そしてこの過給機付エンジンには燃料噴射制御装置３６
が設けられている。この装置３６において、２６．２７
は第１．１２のエアフローセンサ１４゜２２のメジャリ
ングプレートの回動角度より吸入空気量を検出する１１
．第２のポテンショメータ（空気量検出装置）、２８は
副スロットル弁１７０開度よりエンジン負荷を検出する
スロットルセンサ、２９はエンジンの回転数を検出する
回転センサ、３０は過給通路９の副スロットル弁１７下
出力を受けて上記燃料噴射弁１３に燃料噴射制御信号Ｃ
を加える演算回路である。

第２図は上記演算回路３１の回路構成を示す。

図において、３２は第１．第２のポテンショメータ２６
．２７の検出信号ＡＩ、Ａ２と回転センサ２９の検出信
号Ｂとを受け、エンジンの吸入空気量とエンジンの回転
数とによって燃料噴射量を決定する第１の噴射量決定回
路、３３は予めエンジン回転数と副スロットル弁１７下
流側圧力とで決まるアドレスにそれらの値に適した燃料
噴射量を記憶したメモリからなり、回転センサ２９の検
出信号Ｂと圧力センサ３０の検出信号すとを受けて該入
力に応じた燃料噴射量を出力する第２の噴射量決定回路
、３４はスロットルセンサ２８の検出信号為を受けて過
給開始時期を検出した後設定時間の間切換信号を発生す
るタイマー、３５は通常は第１の噴射量決定回路３２の
信号を燃料噴射制御信号Ｃとして出力し、上記タイマー
３４からの切換信号が加えられている間は第１の噴射量
決定回路３２の信号に代えて第２の噴射量決定回路３３
の信号を上記制御信号Ｃとして出力する切換回路である
。

次に動作について説明する。

エンジンの負荷が設定値以下の場合、主スロットル弁１
２の開度は設定値以“下であるため、副スロツトル弁１
７は開作動せず、又スロットルセンサ２８は検出信号魚
を発生せず、電磁クラッチ２５は断となっている。この
状態では、主吸気通路８において、エアクリーナ１５か
らの空気はエンジンの負圧によって主吸気通路８内に吸
入され、この吸入空気は燃料噴射弁１３からの噴射燃料
と混合されて燃焼室４に供給される。一方、過給通路９
においては、電磁クラッチ２５が断となっているために
過給機１８は作動せず、しかも副スロツトル弁１７が閉
じているため、燃焼室４に過給通路９からの加圧空気が
供給されることはない。

その際、燃料噴射制御装置３６においては、主吸気通路
８のみに空気が吸入され、第１のエアフローセンサ１４
のメジャリングプレートがその吸入空気量に応じた角度
に回動するため、ｆＪｌのポテンショメータ２６はその
回動角度より吸入空気量を検出し、又同時に回転センサ
２９はエンジン回転数を検出する。この第１のポテンシ
ョメータ２６の検出信号Ａ１と回転センサ２９の検出信
号Ｂとは第１の噴射量決定回路３２に加えられ、該回路
３２は主吸気通路−８の吸入空気量とエンジン回転数と
から燃料噴射量を決定し、該回路３２の出力は燃料噴射
制御信号Ｃとして切換回路２５を経て燃料噴射弁１３に
加えられ、その結果燃料噴射弁１３は主吸気通路８の吸
入空気量、即ちエンジンの吸入空気量とエンジン回転数
とによって決定された量の燃料を噴射する。

次にエンジンの負荷が設定値以上になる、即ち主スロッ
トル弁１２の開度が設定値以上になると、副スロツトル
弁１７は主スロットル弁１２と連動して開作動し、スロ
ットルセンサ２８が検出信号為を発生して電磁クラッチ
２５は接となるため、過給通路９において、過給機１Ｂ
は駆動力が伝達されて作動し、エアクリーナ１５からの
空気は過給通路９にも吸入されて過給機１８によって加
圧されるため、燃焼室４には上記主吸気通路８からの混
合気に加えて過給通路９からの加圧空気が供給されるこ
とになる。すると燃料噴射制御装置３６においては、第
２のエアフローセンサ２２のメジャリングプレートが過
給通路９の吸入空気量に応じた角度に回動するため、第
２のボテンシ曹メータ２７はその回動角度から吸入空気
量を検出し、その検出信号Ａ２は上記第１のボテンシ望
メータ２６の検出信号Ａ１および回転センサ２９の検出
信号Ｂとともに第１の噴射量決定回路３２に加えられ、
その結果この場合燃料噴射弁１３は２つの通路８．９の
吸入空気量を加算して求めたエンジンの吸入空気量と、
エンジン回転数とによって決定された量の燃料を噴射す
る。

ところでこのようにエアフローセンサ１４，２２を主吸
気通路８と過給通路９とにそれぞれ設けた過給機付エン
ジンでは、エンジンの全運転領域において燃料噴射量を
エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とによって決定
するようにすると、上述のように過給開始時に吸入空気
量の検出誤差が生じ、空燃比がリーン化してしまうこと
になる。

しかるに本装置では、この場合、圧力センサ３０が副ス
ロットル弁１７下流側の圧力を検出し、第２の噴射量決
定回路３３は回転センサ２９の検出信号Ｂと圧力センサ
３０の検出信号すとから燃料噴射量を決定し、又タイマ
ー３４がスロットルセンサ２８の検出信号λを受けてか
ら設定時間の間切換信号を切換回路３５に加え、該切換
回路３５はその設定時間第１の噴射量決定回路３２の信
号に代えて第２の噴射量決定回路３３の信号を燃料噴射
制御信号Ｃとして出力する。従って過給開始後設定時間
の間は燃料噴射量は過給通路９内の実際の吸入空気量に
比例する副スロットル弁１７下流側の圧力とエンジン回
転数とによって決定されるため、空燃比はリーン化する
ことはない。

以上のような本実施例装置では、通常はエンジンの回転
数と吸入空気量とによって燃料噴射量を決定し、過給開
始後設定時間の間はエンジン回転数と副スロツトル弁下
流側圧力とによつて燃料噴射量を決定するようにしたの
で、過給通路に設けたニアフロー竜ンサの不感帯の影響
を受けることなく、エンジンの全運転領域において空燃
比を適正にして、常にエンジンの良好な運転状態を得る
ことができる。

第３図及び第４図は本発明の第２の実施例を示し、図に
おいて、第１図及び第２図と同一符号は同−又は相当部
分を示す、。ただしこの実施例では、過給通路９の上流
端は主吸気通路８のエアフローメータ１４下流側に接続
されており、したがってエアフローメータ１４は主吸気
通路８及び過給通路９の両方の吸入空気量を検出するよ
うになっている。

次に作用効果について説明する。

このように１つのエアフローメータ１番によってエンジ
ンの吸入空気量を検出するようにした過給機付エンジン
では、エンジンの全運転領域において燃料噴射量をエン
ジンの吸入空気量とエンジン回転数とによって決定しよ
うとすると、上述のように過給開始時に加圧空気の燃焼
室４への到達遅れが生じて空燃比がリッチになることと
なる。

しかるに本装置では、この過給開始後設定時間の間は上
記実施例と同様に、燃料噴射量を過給通路９の副スロッ
トル弁１７下流側の圧力と、エンジン回転数とによって
決定するため、空燃比がリッチになることはなく、常に
エンジンの良好な運転状態が得られる。

なお上記実施例では過給開始後設定時間の間燃料噴射量
をエンジン回転数と副スロツトル弁下流側の圧力とによ
って決定したが、この燃料噴射量はエンジン回転数と副
スロツトル弁の開度、副スロツトル弁下流側の圧力と副
スロツトル弁の開度あるいは上記王者によって決定して
もよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

また上記実施例では第２の噴射量決定回路はエンジン回
転数と副スロツトル弁下流側の圧力とに応じた燃料噴射
量を記憶したメモリからなるものとしたが、この第２の
噴射量決定回路はエンジン回転数と副スロツトル弁下流
側圧力とによって燃料噴射量を演算するものとしてもよ
い。

以上のよ°うに、本発明によれば、過給機付エンジンに
おいて、通常は吸入空気量検出装置の出力によって燃料
噴射量を決定し、過給開始後設定時間の間はエンジン回
転数、副スロツトル弁下流側の圧力及び副スロツトル弁
の開度のうちの少なくとも２変数によって燃料噴射量を
決定するようにしたので、エンジンの全運転領域におい
て空燃比を適正にして、常に良好な運転状態が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による燃料噴射制御装置を有
する過給機付エンジンの構成図、第２図は上記装置の演
算回路のブロック図、第３図は本発明のｉ施例による燃
料噴射制御装置を有する過給機付エンジンの構成図、第
４図は上記装置のスロットル弁　　１７・・・副スロツ
トル弁１８・・・過給機　　２６．２７・・・ポテンシ
ョメータ（空気量検出装置）　　２８・・・スロットル
センサ（負荷センサ）　　３１・・・演算回路。 特許出願人　　東洋工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主スロットル弁を有する主吸気通路と、副スロツ
   トル弁を有し過給機が介設された過給通路とを備え、エ
   ンジンの設定負荷以上で上記主吸気通路からの新気に加
   えて上記過給通路より加圧空気を供給するようにした過
   給機付エンジンにおいて、エンジンの吸入空気量を検・
   出する空気量検出装置と、エンジンの負荷を検出する負
   荷センサと、通常は上記空気量検出装置の出力によって
   燃料噴射量を決定する一方上記負荷センサの出力を受け
   て過給の開始時期を検出し過給開始後設定時間の間はエ
   ンジン回転数、上記副スロツトル弁の開度及び上記副ス
   ロツトル弁下流の圧力の３変数のうち少なくとも２変数
   によって燃料噴射量を決定する演算回路とを設けたこと
   を特徴とする過給機付・エンジンの燃料噴射制御装置