JPS5867942A - 内燃機関の燃料供給量制御装置 - 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】 本発明は内燃機関の燃料供給量制御装置に関し、特に吸
気管内の空気流量を検出するセンサとスロットルバルブ
の開度を検出するセンサを備え電子的に燃料供給量の制
御を行なう内燃機関の燃料供給量制御装置に関する。

今日、燃料供給量制御装置においては、燃料と空気の混
合比を化学量論的にできる限り正確に守ることにより、
燃料の消費を最適にし、排気ガスもきれいにしようとす
ることが努力されている。

しかし全ての運転領域において化学量論的な混合比が適
切である訳ではないことが実証されている。

例えば全負荷運転の場合は内燃機関を最高の回転トルク
で運転させる必要がある。また燃料供給量制御装置に排
気管中のラムダ（λ）センサを備えたラムダ（λ）制御
機構が設けられている場合には、通常全負荷運転の間は
ラムダ制御が遮断され、燃料供給量制御はラムダ制娯い
制御運転に移行する。全負荷運転は通常スロットルバル
ブが全開またはほぼ全開に開放された状態をいう。

上記の内燃機関の燃料供給量制御装置を備えた自動車の
運転手の運転しだいでは全負荷運転がしばしば行なわれ
、それに対応して燃料供給量制御装置はラムダ制御のあ
る制御からない制御へ切り換えられる。このようにして
、長い目で見れば、全負荷運転時に混合気が濃くなり、
それにより好ましくない排気ガスが生じる。

本発明はこのような欠点を解消するためになされたもの
で、種々の運転状態で最適の駆動が得られ、また排気ガ
スがきれいになる内燃機関の燃料供給量制御装置を提供
することを目的とする。

本発明にあってはこの目的を達成するために、空気流量
センサとスロットルバルブ開度センサの構成を採用した
。本発明の基本曲者えは、全負荷信号として単に空気流
量信号又はスロ・ノトルノくルプの位置信号だけを用い
るのではなく、スロットルバルブが開放されかつ吸気管
中の空気流量め（所定の値を越えるような全負荷時にだ
けラムダ制御を変化させる。これは全負荷濃縮について
も同様にあてはまり、それにより排気ガスがきれいにな
る。

このようにして本発明によれば、全負荷信号は自動車の
運転手だけに従って得られるのだけではなく、客観的な
基準に従って全負荷状態が検ｌｆｊされるという利点が
得られる。

以下、図面に示す燃料噴射装置に関する実施ｆｌＪに基
づき本発明の詳細な説明する。しかし本発明では燃料供
給がどのような方法で行なわれる力・は限定されるもの
ではない。

第１図には内燃機関１０の燃料噴射装置の構成が示され
ており、図において内燃機関１０には吸気管１１が導び
かれており、また内燃機関１０には排気管１２が結合さ
れている。吸気管１１中には空気流量を検出するエア７
０−メータ１３、及びスロットルバルブ１４が前後して
配置されており、このスロットルバルブ１４の位置はア
クセルペダル１５によって変化され、また図示を省略し
た接点によってアクセルペダル１５の全開信号が得られ
るようになっている。

この全開状態如対応した信号はｍ力１６から取り出され
る。この燃料噴射装置は電磁噴射弁１８を有しており、
電磁噴射弁１８のコイル２０（詳細に図示せず）を励磁
することによりタンク１９から噴射弁に燃料が供給され
る。制御装置２１はこの電磁噴射弁１８を制御する制御
信号を出力する。

この制御装置２１には空気流量信号２２、出力線１６（
２３）からのアクセルペダルの全開に関連した信号、排
気管１２中に設けられたラムダ（λ）センサ２５の出力
信号、および回転速度メータ２７の出力する回転数信号
が入力されている。

第１図に示される実施例の基本的な構造は公知である。

燃料供給量の制御中に空気流量、回転速度、ラムダセン
サ信号にもとづいて電磁噴射弁１８の噴射時間が決めら
れる。従来の燃料供給量制御装置においては、スロット
ルバルブが全開である場合にはラムダ制御は遮断され、
燃料供給量制御はラムダ制御を含まない制御に切り換え
られ、それぞれの噴射時間は回転速度に従って決められ
ている。制御装置２１において、例えば温度のような他
の運転特性を処理できるのはもちろんである。

第２ａ図には第１図の制御回路２１の基本構成がブロッ
ク図として示されている。同図において、時間信号形成
回路３０が設けられ、エアフローメータ１３および回転
速度メータ２７の出力にもとづき、期間ｔｐの基本信号
が作られ、その後段の補正回路３１により、ラムダセン
サ、スロットルバルブ開業センサおよび個々の噴射信号
を制限する制限回路からの信号に従って基本噴射信号が
補正される。補正された期間ｔｉの噴射信号は、続いて
電磁噴射弁１８．２０へ送られる。この補正装置３１は
第２ａ図においては３つに分けて図示されており、その
場合さらに他の入力量も考慮することができるのはもち
ろんである。こ、の３つに分けて図示された内の個々の
ブロック３２〜３４には個々の補正の種類を示すシンボ
ルが付されている。

ラムダセンサ２５とラムダ制御に関連した補正回路３２
間のリード線にはスイッチ３５が接続されている。この
スイッチ３５の制御入力３６の前段にはＡＮＤゲート３
１が接続されている。比較スイッチ３８はエアフローメ
ータ１３からの空気流量信号を検出する。スロットルバ
ルブ開度センサ３９がスロットルバルブ全開位置だけで
なく、すべての位置信号を検出する場合にはスロットル
バルブ開度センサ３９の後段に比較スイッチ４０が接続
される。

さらに、全負荷濃縮に関連した補正回路３３および噴射
量の制限に関連した補正回路３４の前段にはそれぞれ、
ＡＮＤゲー）４１．４２が接続されている。これらのＡ
ＮＤゲート３７，４１．４２には比較スイッチ３Ｂの出
力信号が入力されるとともにスロットルバルブ開度に関
連した信号が（比較スイッチ４０が接続される場合には
比較スイッチ４０を介して）そｈそれ入力される。

第２ａ図に示しだ実施例で重要なことはラムダ制御は、
スロットルバルブ１４の位置が開いていてしかもエアフ
ローメータ１３が所定の全負荷流量を示す去きだけスイ
ッチ３５を介して遮断さｈることである。このことは全
負荷濃縮についても同じである。全負荷を層線は、この
回路構成ではスロットルバルブ、あるいはエアフローメ
ータが高い負荷状態を示している時のみ、行なわれる。

さらにＡＮＤゲート４２を介して全負荷駆動が実際にあ
るかないかに基づいてそれぞれの噴射量ないし供給量を
制限する最大限界値が変化させられる。

一般にあらゆる駆動条件で噴射量を急激に制限し、しか
も限界値を変化させない場合には、大きな加速時にはエ
アフロメータの弁がオーバーシュートしそれによって濃
縮が有効でなくなる。しかｌ〜、ここでは限界値がより
高いｔｐｍａｘの値へ切り換えられるので燃料増量が確
実になる。

第２ａ図中に点線４４で示したのは、比較スイッチ３Ｂ
の出力が燃料供給量の制限を変化させる補正回路３４へ
入力される例であり、この場合には上述した供給量の限
界値の切り換えはエアーフローメータ１３の出力信号だ
けによって行なわれる。

第２ａ図の実施例においてラムダ−センサの信号が図示
したように処理されているのに対して、第２ｂ図にはラ
ムダ信号の処理を変えた他の実施例が示されている。こ
の実施例の場合には、全負荷信号（ＶＬ）は空気流量に
関係してオンオフするスイッチを介して補正回路３１の
ラムダ制御補正回路３２のＶＬ制御入力に接続されてお
り、それにより補正回路３１の出力信号ｔｉが変化させ
られる。

上記のようにそれぞれの信号を論理的に結合して全負荷
を検出すると、米国の排気ガステストに規定されている
加速が肇めて短かい条件においては常にラムダ制御が行
なわれており、それにより排気ガスが非常にきれいにな
ることが判った。

第３図中で第２図に対応するものには同一の符第３図に
よる実施例においては、限界値’ｐｍａｘの切り換えは
吸気管中の空気流量が多い場合にだけリード線４４を介
して行なわれるので、ＡＮＤゲート４２は省かれる。こ
の’ｐｍａｘの切り換えは第３図による実施例の場合、
補正回路３４に関連して設けられた制御可能な電源によ
り行なわれる。

ＡＮＤゲート３７．４１はともにダイオードと抵抗の組
み合わせから構成されている。捷だ第３図による実施例
の場合、スロットルバルブが完全に開放し、吸気管中の
空気流量が所定の値を越えた場合だけ全負荷濃縮が行な
われ、燃料供給量制御がラムダ制御の有る制御から無い
制御へ移行する。

比較スイッチ３８ないし４０のしきい値を運転特性量（
例えば温度）に従って変化させても有効なのは明きらか
である。

多くのタイプの内燃機関に対してはヒステリ７ス特性の
比較スイッチを用いるのが好ましい。

また上述した各実施例で空気流量が多く、スロ　−ット
ルパルプが開放しているとき燃料供給量の制限は遅れて
有効になり全負荷濃縮が行なわハる３゜１だあるしきい
値を下回る空気流量でしかもスロットルバルブが開放し
ているときは燃料供給量の制限値を小さく選らび、全負
荷ｌ層線を遮断するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関る内燃機関の燃料供給Ｍ・制御装置
の基本構成を示す構成図、第２ａ図は本発明の燃料供給
量制御装置の一実施例を示すブロック図、第２ｂ図は第
２ａ図の一部を変形した他の実施例を示すブロック図、
第３図は本発明の燃１１供給量制御装置の他の実施例を
示すブロック図である。 １０・・・内燃・機関　　−１３・・・エアー７０−メ
ータ１４・・・スロットルバルブ１５・・・アクセルペ
ダル１８・・・電磁噴射弁　　　２５・・・ラムダセン
サ２７・・・回転速度メータ　３１・・・補正装置３５
・・・スイッチ　　３８．４０・・・比較スイッチ　　
−ＦＩｏ、Ｉ ＦＩＧ、２ａ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれ吸気管内の空気流量及びス「」ットルバ
   ルブの開度を検出するセンサを備え電子的に燃料供給量
   を制御する内燃機関の燃量供給い制御装置において、前
   記の空気流量用のセンサ（１３）とスロットルバルブ開
   度センサ（３９）からの信号に基づきラムダ制御、全負
   荷濃縮、燃料供給量の制限の少なくとも一つを変化させ
   ることを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。
2. （２）空気流量が多くかつスロットルバルブが開放され
   ている場合には、燃料供給量制限が遅れて行なわれ全負
   荷濃縮が行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の内燃機関の燃料供給量制御装置。
3. （３）空気流量が多くかつスロットルバルブが開放され
   ている場合にラムダ制御が遮断され、ラムダ制御のない
   燃料供給量制御に移行されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載の内燃機関の燃料供給
   量制御装置。
4. （４）空気流量が大きいことを示す信号を比較スイッチ
   （３８）を介して得るようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項または第３項に記載の内燃機関の燃料
   供給量制御装置。
5. （５）空気流量信号がしきい値よりも１下でスロットル
   バルブ開度信号がスロットルバルブが開放されているこ
   とを示す場合、燃料供給量の制限は小さくなるように選
   択され、全負荷濃縮が遮断されることを特徴とする特許
   請求の範囲の第１項から第４項までのいずれか１項に記
   載の内燃機関の燃料供給量制御装置。
6. （６）スロットルバルブの開度を示す信号を比較スイッ
   チ（４０）に導くようＫしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載の内
   燃機関の燃料供給量制御装置。
7. （７）空気流量用の比較スイッチ（３Ｂ）とスロットル
   バルブ開度用の比較スイッチ（４０）のしきい値を運転
   特性量に関連して変化させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第６項までのり）子れか１項に記載の
   内燃機関の燃料供給量制御１装置。
8. （８）比較スイッチ（３８，４０）のうち少くとも一方
   はヒステリシス特性を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載の内燃機
   関の燃料供給量制御装置。