JPS5938424B2 - 燃料噴射式エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料噴射式エンジンの燃料供給装置に関し、
特にエンジン回転数、吸気負圧およびスロットルバルブ
開度のうちの２つの組合せで求めた制御信号に応じて燃
料噴射量を制御するようにした燃料供給装置に関するも
のである。

従来より、燃料噴射式エンジンにおいて、吸入空気量を
エアフローメータで検出し、このエアフローメータの検
出信号に応じて燃料噴射量を制御するようにした燃料供
給装置はよく知られている。

しかし、このエアフローメータは高価なものであるので
、装置コストが高くつくという問題があった。

そこで、従来、上記エアフローメータによる吸入空気量
制御方式に代わるものとして、互いに相関関係を有する
エンジン回転数、吸気負圧およびスロットルバルブ開度
のうちの２つの組合せ、例えば通常はエンジン回転数と
吸気負圧との組合せ（この組合せをＤジェトロという）
を用い、この組合せで実験により求めた制御信号に応じ
て燃料噴射量を制御するようにすることが提案されてい
る。

しかるに、この提案の方式においては、例えばエンジン
の回転数と吸気負圧との組合せによる場合、吸気温度の
変化や高地等の大気圧の変化によって吸入空気の密度が
変化すると、同じ踏み込み量（同じスロットルバルブ開
度）であっても吸気負圧が変動することにより、燃料噴
射量の制御が不正確となり、空燃比がリーンあるいはリ
ッチになるという不具合がある。

例えば、高地走行の場合には、大気圧の低下による吸入
空気密度の低下により、同じ踏み込み量であっても低地
走行の場合と比べて吸入空気量が減少し、しかも吸気負
圧が大気圧に近づくため、あたかも踏み込み量が増加し
たかの如く判断してしまい、空燃比がリッチになるので
ある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、工ンジン回
転数、吸気負圧およびスロットルバルブ開度からなる第
１〜第３変数グループから選択された第１および第２の
２つの変数の組合せ（例えばエンジン回転数と吸気負圧
との組合せ）で実験により求めた制御信号に応じて燃料
噴射量を制御するようにした燃料噴射式エンジンの燃料
供給装置において、上記第１および第２変数（例えばエ
ンジン回転数と吸気負圧）で実験により求めた第３変数
（例えばスロットルバルブ開度）の値とその実測値との
偏差量（ずれ量）を求め、この偏差量に応じて上記制御
信号を修正するようにすることにより、吸入空気の密度
が変化しても、燃料噴射量の制御を正確に行い得るよう
にしたものである。

すなわち、本発明は、吸入空気の密度が変化するとエン
ジン回転数、吸気負圧およびスロットルバルブ開度の３
者の相関関係がずれ、しかもこのずれ量と吸入空気の密
度の変化量とが対応していることに着目し、上記ずれ量
に応じて制御信号を修正することにより、燃料噴射量の
制御を正確に行い得るようにしたことを基本思想とする
ものである。

この目的を達成するため、本発明の構成は、第１図に示
すように、エンジンの回転数を検出する回転数センサと
、吸気負圧を検出する吸気負圧センサと、スロットルバ
ルブの開度を検出するスロットルセンサと、エンジン回
転数、吸気負圧およびスロットル開度からなる第１〜第
３変数グループから選択された第１および第２変数の組
合せで実験により求めた制御信号を予め記憶させた第１
メモリと、上記センサにより各々実測された第１および
第２変数により、上記第１メモリに記憶された基本燃料
噴射量に相当する制御信号を検出する制御信号検出手段
と、上記第１および第２変数の組合せで実験により求め
た第３変数の値を予め記憶させた第２メモリと、上記セ
ンサにより各々実測された第１および第２変数により、
上記第２メモリに記憶された第３変数の値を検出する目
標値検出手段と、上記第２メモリに記憶させた第３変数
の目標値とセンサにより検出した実測値との偏差量を検
出する偏差量検出手段と、上記偏差量に応じて上記制御
信号を修正して出力する制御信号補正手段と、該制御信
号補正手段の出力を受けて燃料噴射量を制御する燃料調
量装置とを備えてなることを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

尚、以下の説明では、エンジン回転数と吸気負圧との組
合せで求めた制御信号に応じて燃料噴射量を制御する場
合について述べる。

第２図において、１はエンジン、２は吸気通路、３はエ
アクリーナ、４は排気通路である。

５は吸気通路２に配設された吸入空気量を制御するスロ
ットルバルブ、６は吸気通路２に配設され燃料噴射量を
調量制御するインジェクションノズルで構成された燃料
調量装置であって、該燃料調量装置６にはデジタルコン
ピュータで構成された制御装置７が接続され、該制御装
置７の出力を受けて燃料噴射量を制御するものである。

尚、上記燃料調量装置６は多気筒エンジンの場合におけ
る燃料分配性を良好にするためにスロットルバルブ５の
上流側に配置されている。

また、８はエンジン１の回転数を検出する回転数センサ
、９はスロットルバルブ５下流の吸気通路における吸気
負圧を検出する吸気負圧センサ、１０はスロットルバル
ブ５の開度を検出するスロットルセンサであって、これ
う各センサ８〜１０は上記制御装置Ｔに接続され、各セ
ンサ８〜１０の検出信号を制御装置７に入力している。

さらに、１１はエンジン回転数および吸気負圧の組合せ
によるエンジン運転状態に対応して、一定条件下の実験
（例えば吸入空気が２０℃、１気圧である状態での実験
）により求めた最適な基本燃料噴射量に相当する燃料調
量装置６への目標インジェクションパルス幅り。

からなる制御信号を、第４図の第１マツプＭ１ に示す
如く、予め記憶させた第１メモリであり、また、１２は
同じくエンジン回転数および吸気負圧の組合せによるエ
ンジン運転状態に対応して、一定条件下の実験（同じく
吸入空気が２０℃、１気圧である状態での実験）により
求めたスロットルバルブ５の目標開度Ｔ。

を、第５図の第２マツプＭ２に示す如く、予め記憶させ
た第２メモリであって、第１および第２メモリ１１ 、
１２はそれぞれ制御装置７に接続されている。

そして、上記制御装置７は、上記回転数センサ８および
吸気負圧センサ９により各々実測されたエンジン回転数
および吸気負圧により、上記第１メモリ１１に記憶され
た基本燃料噴射量に相当する制御信号（目標インジェク
ションパルス幅り。

）を検出する制御信号検出機能と、同じく実測されたエ
ンジン回転数および吸気負圧により、上記第２メモリ１
２に記憶されたスロットルバルブ５の目標開度Ｔ。

を検出する目標値検出機能と、上記第２メモリ１２に記
憶させたスロットルバルブ５の目標開度Ｔ。

とスロットルセンサ１０により検出した実測開度Ｔとの
偏差量△’ｌ’（−Ｔ−Ｔ、 ）を検出する偏差量検
出機能と、上記偏差量△Ｔに対応して、上記燃料調量装
置６への制御信号（目標インジェクションパルス幅り。

）を修正する実験により求めた修正係数Ｋが、第６図の
第３マツフＭ３ に示す如く、予め記憶されていて、ス
ロットルバルブ５の目標開度Ｔ。

と実測開度Ｔとの偏差量△Ｔに対して上記制御信号（目
標インジェクションパルス幅り。

）を修正係数にで実際の最適燃料噴射量に相当するイン
ジェクションパルス幅りに修正して燃料調量装置６に出
力する制御信号補正機能とを併有しており、燃料調量装
置６からの燃料噴射量を最適燃料噴射量に修正制御する
ように構成されている。

次に、上記実施例の作動について説明すれば、先ず、回
転数センサ８からのエンジン回転数、吸気負圧センサ９
からの吸気負圧信号およびスロットルセンサ１０からの
スロットルバルブ開度信号がそれぞれ制御装置１に入力
される。

制御装置Ｔはこのエンジン回転数信号および吸気負圧信
号の組合せにより、現在の運転状態に応じた実験上（吸
入空気が２０℃、１気圧の状態）での最適な基本燃料噴
射量に相当する制御信号（燃料調量装置６の目標インジ
ェクションパルス幅り。

）ヲ第１メモリ１１の第１マツプＭ１ から計算する
。

また、制御装置７は上記エンジン回転数信号および吸気
負圧信号の組合せにより、現在の運転状態に応じた同じ
く実験上でのスロットルバルブ５の目標開度Ｔ。

を第２メモリ１２の第２マツプＭ２から計算する。

さらに、このスロットルバルブ５の目標開度Ｔ。

と上記スロットルセンサ１０からの実測開度とを比較し
てその偏差量△Ｔ （＝Ｔ−Ｔｏ）を算出し、この偏差
量へＴに応じて、上記制御信号（目標インジェクション
パルス幅り。

）が現在の運転状態に応じた実測上の最適燃料噴射量に
相当するインジェクションパルス幅りになるように修正
する修正係数Ｋを第３マツプＭ３から計算する。

そして、この修正係数Ｋにより上記制御信号を修正し、
この修正制御信号を燃料調量装置６に出力し、該燃料調
量装置６からの燃料噴射量を適正量に修正制御する。

すなわち、吸入空気の密度が変化しない実験上と同じ状
態（例えば吸入空気が２０℃、１気圧の状態）での運転
時には、上記スロットルバルブ５の目標開度Ｔｏ と実
測開度Ｔとは等しいため、偏差量△Ｔ＝０で、修正係数
に＝１となり、上記制御信号（目標インジェクションパ
ルス［、。

）は修正されることがなく、この制御信号を受けて、燃
料調量装置６は最適燃料噴射量に制御される。

一方、例えば吸入空気の温度が２０℃以上あるいは１気
圧以下のときのように吸入空気の密度が実験運転時と較
べて減少変化した運転時には、同じ踏み込み量であって
も吸気負圧が大気圧に近づき、燃料噴射量が増大して空
燃比がリッチになるが、上記スロットルバルブ５の目標
開度Ｔ。

と実測開度Ｔとにずれが生じ、この偏差量△Ｔ（＝Ｔ−
’ｒｏ ）＞ｏにより修正係数Ｋ＜１となり、その結果
、制御信号である目標インジェクションパルス幅り。

がこの修正係数Ｋによって小さいインジェクションパル
ス幅Ｌ （−Ｋｘ Ｌｏ ） Ｋ修正サレるので、こ
の出力信号を受けた燃料調量装置６からの燃料噴射量は
最適噴射量に減少修正され、空燃比は適正なものとなる
。

また、例えば吸入空気の温度が２０℃以下あるいは１気
圧以上のときのように吸入空気密度が実験運転時と較べ
て増大変化した運転時には、同じ踏み込み量であっても
吸気負圧が増大し、燃料噴射量が減少して空燃比がリー
ンになるが、スロットルバルブ５の目標開度Ｔ。

と実測開度Ｔとにずれが生じ、この偏差量△Ｔ（＝Ｔ
Ｔｏ ）＜０により修正係数Ｋ＞１となるので、制
御信号（目標インジェクションパルス幅り。

）はこの修正係数ニヨって大キいインジェクションパル
ス幅Ｌ（＝ＫｘＬｏ ）に修正され、その結果、燃料
調量装置６からの燃料噴射量は最適噴射量に増大修正さ
れ、適正な空燃比となる。

上記制御装置Ｉの動作を第３図のフローチャートにより
説明すると、先ず、スタートＳ。

から第１ステツプＳ１ において回転数センサ８からの
エンジン回転数信号Ｎを入力し、このエンジン回転数信
号Ｎを第２ステツプＳ２で所定のアドレスに記憶すると
ともに、第３ステツプＳ３において吸気負圧センサ９か
もの吸気負圧信号Ｖを入力し、この吸気負圧信号Ｖを第
４ステツプｓ４で所定のアドレスに記憶する。

続いて、第５ステップＳ、において上記エンジン回転数
信号Ｎおよび吸気負圧信号Ｖに対する目標インジェクシ
ョンパルス幅り。

を第１メモリ１１に予め記憶されている第１マツプＭ１
から求め、この目標インジェクションパルス幅り。

を第６ステツプＳ６ で所定のアドレスに記憶する。

また、第７ステツプＳ７において上記エンジン回転数信
号Ｎおよび吸気負圧信号Ｖに対する目標スロットルバル
ブ開度Ｔ。

を第２メモリ１２に予め記憶されている第２マツプＭ２
から求め、この目標開度Ｔ。

を第８ステツプＳ８で所定のアドレスに記憶する。

次に、第９ステツプＳ９においてスロットルセンサ１０
からのスロットルバルブ開度信号Ｔを入力し、次いで、
第１０ステツプＳＩＯにおいてスロットルバルブ開度Ｔ
と上記目標開度Ｔｏ との差△Ｔ＝Ｔ−Ｔ。

を演算し、偏差量△Ｔを求める。続いて、第１１ステツ
プＳ１□において上記偏差量△Ｔに対する修正係数Ｋを
予め記憶されている第３マツプＭ３から求め、次いで第
１２ステツプＳ１２において上記目標インジェクション
パルス幅Ｌｏ とこの修正係数にとの積Ｌ＝ＬｏＸＫ
を演算して、目標インジェクションパルス幅り。

を修正すべく出力インジェクションパルス幅りを求める
。

そして、第１３ステツプＳ１３においてこのインジェク
ションパルス幅りを燃料調量装置６に出力し、燃料噴射
量を最適噴射量に修正制御する。

しかる後、第１４ステツプｓ１４でリセットして、上記
動作を所定時間毎に繰返す。

よって燃料噴射量の修正制御により空燃比を常時適正空
燃比になるように制御する。

尚、以上の説明では、エンジンの回転数と吸気負圧との
組合せにより求めた制御信号に応じて燃料噴射量を制御
する場合について述べたが、本発明はその他、エンジン
回転数とスロットルバルブ開度との組合せ、又は吸気負
圧とスロットルバルブ開度との組合せにより求めた制御
信号に応じて燃料噴射量を制御する場合にも適用できる
のは勿論であり、この場合、前者のエンジン回転数とス
ロットルバルブ開度との組合せによる場合には吸気負圧
の目標値と実測値との偏差量に応じて制御信号を修正す
ればよい。

また、後者の吸気負圧とスロットルバルブ開度との組合
せによる場合にはエンジン回転数の目標値と実測値との
偏差量に応じて制御信号を修正するようにすればよい。

すなわち、例えば具体的に、同じスロットル開度で、同
じ吸気負圧の場合、実験（例えば、吸入空気が２０℃、
１気圧）ではエンジン回転数がＮ。

回転でも、高地では、大気圧の低下により吸入空気密度
が低下しているため、上記同一条件でも吸入空気量が減
少しているので、エンジン回転数は低地のＮ。

回転よりも低いＮ回転になってしまう。しタカって、実
験と高地の場合との回転数の差△Ｎ（＝Ｎ−ＮＯ）を求
め、その差を修正することによって吸入空気密度が変化
しても燃料噴射量の制御を正確に行うことができる。

以上の如く、本発明の燃料噴射式エンジンの燃料供給装
置によれば、吸入空気の密度が変化しても、燃料噴射量
を最適噴射量に修正制御することができるので、空燃比
を常に適正空燃比に維持することができ、よって運転性
能、エミッション性能および燃費性能の向上を図ること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図〜第６
図は本発明の実施例を例示するもので、第２図は全体概
略構成図、第３図は制御装置の動作を説明するフローチ
ャート図、第４図ないし第６図はそれぞれ第１〜第３マ
ツプを示す説明図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・吸気通路、５
・・・・・・スロットルバルブ、６・・・・・・燃料調
量装置、７・・・・・・制御装置、８・・・・・・回転
数センサ、９・・・・・・吸気負圧センサ、１０・・・
・・・スロットルセンサ、１１・・・・・・第１メモリ
、１２・・・・・・第２メモリ、Ｍ１〜Ｍ３・・・・・
・マツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの回転数を検出する回転数センサと、吸気
   負圧を検出する吸気負圧センサと、スロットルバルブの
   開度を検出するスロットルセンサと、エンジン回転数、
   吸気負圧およびスロットル開度からなる第１〜第３変数
   グループから選択された第１および第２変数の組合せで
   実験により求めた制御信号を予め記憶させた第１メモリ
   と、上記センサにより各々実測された第１および第２変
   数により、上記第１メモリに記憶された基本燃料噴射量
   に相当する制御信号を検出する制御信号検出手段と、上
   記第１および第２変数の組合せで実験により求めた第３
   変数の値を予め記憶させた第２メモリと、上記センサに
   より各々実測された第１および第２変数により、上記第
   ２メモリに記憶された第３変数の値を検出する目標値検
   出手段と、上記第２メモリに記憶させた第３変数の目標
   値とセンサにより検出した実測値との偏差量を検出する
   偏差量検出手段と、上記偏差量に応じて上記制御信号を
   修正して出力する制御信号補正手段と、該制御信号補正
   手段の出力を受けて燃料噴射量を制御する燃料調量装置
   とを備えてなることを特徴とする燃料噴射式エンジンの
   燃料供給装置。