JPS6158938A - 電子燃料噴射式エンジンの燃料制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、アイドル運転時にエンジン回転数が８！端に
低下してエンストしてしまうのを防止するようにした電
子燃料噴射式エンジンの燃料制御装置に関するものであ
る。

（従来技術） 電子燃料噴射式エンジンにおいては、エンジンへ燃料を
供給する燃料噴射弁からの燃料噴射量を、制御パルス信
号により制御するようにされており、この制御パルスは
、通常、エンジンの運転状態に応じて設定された基本燃
料噴射量に対応して、例えばクランク角７２０°毎とい
うような所定タイミング毎にすなわち定時制御パルスと
して燃料噴射弁へ出力されるようになっている。

このような定時制御パルスによる制御は、アイドルＦＢ
　転時においても行われるが、このアイトル運転時にエ
ンストを生じ易いという問題を生じ易かった。すなわち
、アイドル運転時にエンジン回転数が低下すると、エン
ストを防止すべく、一般に吸入空気量を増加させる等エ
ンジン回転数を上昇させるような手段を講じる一方、そ
の応答遅れを見込んで燃）［量を増加させるようにして
いるが、上述にように定時制御パルスは所定タイミング
毎に出力される関係上この増量された燃料が燃料噴射弁
より噴射されるタイミングに遅れを生じてしまうことも
あって、エンストを生じ易いものとなっていた。特にこ
のような現象は、アイドル運転の燃費間上等のため１例
えば特開昭５８−７２６３１号公報に示すように、アイ
ドル運転を理論空燃比よりも小さい空燃比で行うリーン
バーン運転を行う場合に顕著となる。

勿論、このような問題点を解決するため、定時；υ制御
パルスの周期を極力小さく設定することも考えられるが
、燃料噴射弁のダイナミックレンジ（最大燃料噴射量と
最小燃料噴射量との幅）を勘案すると、燃料噴射弁から
の１回当りの燃料噴射量を小さくすることすなわち定時
制御パルスの周期を小さくするには限度があり、上述の
ような問題を生じることになっていた。

（発明の目的） 本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
アイドル運転にエンジン回転数が低下した際の増量燃料
の供給遅れを防止して、エンストを確実に防止できるよ
うにした電子燃料噴射式エンジンの燃料制ｇｇ装置を提
供することを目的とする。

（発明の構成） 前述の目的を達成するため、本発明にあっては、アイド
ル運転にエンジン回転数が低下した際には、定時制御パ
ルスとは別個に、燃料増量のための臨時制御パルスを燃
料噴射弁へ出力するようにしである。

具体的には、エンジンへ燃料を供給する燃料噴射弁を備
え、制御パルス信号により該燃料噴射弁からの燃料噴射
量を制御するようにしたものを前提として、第１図に示
すように、 エンジンの運転状態に応じて基本燃料噴射量を設定する
基本噴射量設定手段と、前記基本噴射量設定手段からの
出力を受け、前記燃料噴射弁に所定タイミング毎に制御
パルスを出力する定時制御パルス発生手段と、を設けて
、基本的には従来と同じように定時制御パルスにより燃
料噴射弁を制御するようにしである。

そして、エンジンのアイドル運転状ＩＢを検出するアイ
ドル検出手段と、エンジン回転数を検出する回転数検出
手段とからの出力を受けて、アイドル運転時にエンジン
回転数が設定値以下に低下したときに同期して、前記燃
料噴射弁へＪ＠量燃料用の臨時制御パルスを出力する回
転数低下阻止手段を設けである。

このような構成とすることにより定時制御パルスの出力
タイミングに拘らず、アイドル運転時にエンジン回転数
が低下したときは、回転数検出手段から蕊時制御パルス
が出力されて燃料が増量されるので、この増量燃料の供
給遅れというものが殆んど無くなって、エンストが確実
に防止される。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第２図において、エンジン本体１は、シリングブロック
２とシリンダへット３とピストン４とにより燃焼室５が
画成され、このピストン４の往復動に応じてクランク軸
（図示路）が回転される往復型のものとされている。こ
の燃焼室５には吸ヌポート６および排気ポート７が開口
され、吸気ボート６は吸気弁８に゛よりまた排気ポート
７は排気弁９により、それぞれ周知のタイミングで開口
されるようになっている。

前記吸気ボート６には、エアクリーナ１０より伸びる吸
気通路１１が運なり、この吸気通路１１には、エアクリ
ーナ１０側より順次、エアフロメータ１２、スロットル
バルブ１３、サージタンク１４．燃料噴射弁１５が配設
されている。勿論、このサージタンク１４より下流側の
吸％通路１１は、各気０毎に独立して設けられた独立吸
気通路１１ａとされて、この独立吸気通路１１ａ毎に燃
料噴射弁１５が設けられている。また、排気ボート７に
連なる排気通路１６には、エンジン本体側より順次、二
次空燃比センサとしての０２センサ１７、排気ガス浄化
装置（三元触媒）１８が配設されている。

第２図中１９は、マイクロコンピュータからなるコント
ロールユニットで、このコントロールユニット１９には
、各信号５１〜Ｓ、が入力されるが、ＳＩはニアフロメ
ータ１２からの吸入空気量信号であり、Ｓ２はスロット
ル開度センサ２０からのスロットル開度信号であり、Ｓ
、は吸気負圧センサ２１からの吸気負圧信号であり、Ｓ
４はｏ２センサ１７からの二次空燃比信号であり。

Ｓ５はピックアップからなるエンジン回転数センサ２２
からの回転数信号である。また、このコントロールユニ
ット１９からは、燃料噴射弁１５へ制御信号としての制
御パルスが出力されるようになっている。

さて次に、コントロールユニット１９により燃ネ”ｉｌ
！Ｑ射弁工５の制御すなわち燃料供給制御について、第
３図、第４図に示すフローチャートに基づいて説明する
が、この制御は制御パルスによるデユーティ制御を行う
ようになっている。すなわち、燃料噴射弁１５に出力さ
れる制御パルスのパルス巾が大きい程燃料噴射弁１５か
らの燃料噴射部が大きくなるように制御されるものとな
っている。また、本実施例ではエンジンへの燃料供給態
様としては、第５図Ａ−Ｃに示す３つの態様をとり得る
ようになっている。この運転９Ｂ域Ａは、理論空燃比よ
り大きい空燃比で運転されるいわゆるリーン運転領域で
、アイドル運転時を含むものである。運転領域Ｂは、排
気ガス浄化装置１８を有効に作用させるため二次空燃比
を理論空燃比とするためのフィードバック制御を行うフ
ィードバック運転領域であり、上記運転領域Ａを含んで
いる。したがって、上記運転領域Ａは所定の条件下では
フィードバック運転領域となる。運転領域Ｃは、高負荷
あるいは高回転運転に対処するため、理論空燃比より小
さい空燃比で運転されるいわゆるり７チ運耘領域である
。

上述のことを前提として、定時制御パルス発生用となる
第３図のメインルーチンから説明すると、先ず、ステー
、プ３１でイニシャライズされた後、ステップ３２で入
力データ（信号Ｓ、〜ＳＳ）が読込まれて、ステップ３
３で、エンジンの回＋２数と負荷とにより、基本燃料噴
射量に対応したパルス巾Ｈが演算される。この演算され
たパルス巾Ｈは、第２図に示すシステムの設計基準から
の理島空燃比に相当するものである。

次いで、ステップ３４によりリーン運転条件が成立して
いるか否か（第３図Ａの運転領域か否か、かつエンジン
が完全に暖機されてリーン運転した際にも円滑な運転が
確保されるか）の判別がなされ、リーン運転条件が成立
していないときは、ステップ３５でフラグＬがＯとされ
た後、ステップ３６へ移行する。このステップ３６では
、フィードパ、り正転条件が成立しているか否か（第３
図Ｂの運転領域か否か）の判別がなされ。

フィードバック正転条件が成立しているときは。

それぞれ後述するステップ３７でのフィードバック補正
係数ＣＦによる補正（Ｈ−ＨＦ）、　　ステップ３８で
のフィードバック補正値ＣＦに基づく学習値ＣＦ’の更
新（学習値ＣＦ’の更新は特開昭５７−１０５５３０号
公Ｉ＆＋等により周知のため詳細は省略する）がなされ
た後、ステップ３９へ移行する。そして、このステップ
３９では、あらかじめ・定められた燃料噴射タイミング
に相巳するか否か（例えばクランク角７２０°毎の所定
周期に合致したか否か）が判別され、所定タイミングに
相当したときは、ス、テフブ４０で、ステップ３７でフ
ィードバック補正されたパルス巾ＨＦを有する定時制御
パルスを燃料噴射弁１５に出力し、所定タイミングにな
いときはこの所定タイミングになるのを待って燃料噴射
弁１５へ出力する。

ここで、ステップ３７でフィードバック補正するのは、
計算上設定したステー２ブ３３での基本噴射パルス巾Ｈ
に対応した燃料量が、燃料噴射弁１５の若干の特性差等
によって該燃料噴射弁１５から噴射されないことを勘案
したものである。すなわち、０２センサ１７からのフィ
ードバックを利用して、計算上のパルス巾Ｈに対応した
燃料量が正確に燃料噴射弁１５から噴射されるように。

補正係数ＣＦを求めてこの補正係ＩａｃＦに計算上のパ
ルス巾Ｈを掛は合せることにより、補正後のパルス巾Ｈ
Ｆを求めるようにしたものである。そして、このフィー
ドバック補正により求められる学習値ＣＦ’は、ステー
、プ３８で順次新しいものに更新するようにしである。

　前記ステップ３６でフィードバック運転条件が成立し
ていないときは、ステップ４１へ移行して、こりで空燃
比をリッチにするリッチ補正（Ｈ−ＨＲ）がなされた後
、ステップ３９へ移行して、前述したのと同様に所定タ
イミングになったときに、このリッチ補圧かなされたパ
ルス巾ＨＲを有する定時制御パルスが、燃料噴射弁１５
へ出力される。なお、上記リッチ補正によるパルス巾）
（Ｒは、ステップ３３での基本パルス巾Ｈに、前述のよ
うにフィードバックによる学習によって得た学習値ＣＦ
’を掛は合せたものに対して１　リッチ割合としてのり
ッチ用係数ＣＲ（ＣＲ＞１）をさらに掛は合せることに
より求められる。

一方、前記ステップ３４でリーン運転条件が成立してい
ると判別されると、ステップ４２でフラグＬが１とされ
た後、ステップ４３で後述するフラグＫが１であるか否
かが判別されて、この７ラグＫが１であるときは、後述
することから明らかなように、アイドル運転時に臨時制
御パルスを出力して燃料増量を行ったときに相当するの
で、この増量燃料用の臨時制御パルスが出力された場合
は一旦ステップ３７へ移行してフィードバック運転を行
うようにし、またＫが１でないときすなわちＯであると
きには、ステップ４４へ移行する。

このステップ４４では、空燃比をリーンにするリーン補
正（Ｈ−ＨＬ）がなされた後、ステップ３９へ移行して
、前述したのと同様に所定タイミングとなったときに、
上記リーン補正されたパルス巾ＨＬを有する定時制御パ
ルスが燃料噴射弁１５へ出力される。なお、このリーン
補正によるパルス巾ＨＬは、基本のパルス巾Ｈにフィー
ドバックによる学習値ＣＦ’を掛は合せたものに対して
、リーン用補正係ａＣＬ　（ＣＬ＜４）をさらに掛は合
せることによって求められる。

前述した第３図のメインルーチンに対しては、第４図に
示すサブルーチンが１例えばＢＴＤＣ６０′毎あるいは
５０ｍｓ　ｅ　ｃ毎というような所定タイミングで割込
まれるが、このサブルーチンは、エンジン回転数算出と
、アイドル運転のエンスト防止用の臨時制御パルス出力
のためのものであり、極力短時間毎の割込みが好ましい
ものである。この第４図において、先ず、ステー、ブ５
１において、エンジン回転数センサ２２からの信号Ｓｓ
が入力される周期を計３Ｈして、この計測された周期に
基づき、ステップ５２で、エンジン回転数Ｎｅがユ出さ
れる。勿論、この算出されたエンジン回転数Ｎｅは、前
記ステップ３３での演算に用いられる０次いで、ステ、
ブ５３でアイドル運転時であるか否かが判別され、アイ
ドル運転でないときはそのままメインルーチンへ戻り、
またアイドル運転であるときは、ステップ５４へ移行す
る。なお、アイドル運転であるか否かは１例えばエンジ
ン回転数とスロー７トル開度とから判別され得るが、ス
ロットル開度と車速とを勘案する等適宜の手段により判
別し得る。このステップ５４では前述したフラグＬが１
であるか否かが判別されるが、リーン運転ではないこと
に相当するＬが１ではないときはそのままンメインルー
チンへ戻り、リーン運転を意味するＬが１のときには、
ステ、ブ５５へ移行する。

上記ステップ５５では、エンジン回転数Ｎｅが、アイド
ル運転時の許容下限回転数Ｒ＋以下であるか否かが判別
され、ＮｅがＲＩ以下であるときは、ステップ５６で後
述するフラグＫが１であるか否かが判別される。このフ
ラグＫが１でないときは、引き続く説明から明らかなよ
うに、燃料増量用の臨時制御パルスを直ｊｉ１に出力し
ていない状ミなので、ステップ５７で、上記Ｒ１とＮｅ
との差Ｓを算出して、ステップ５８で、上記差分Ｓに相
当する増量燃料に対応したパルス巾を演算し、ステップ
５９でフラグＫを１とした後、上記ステップ５８で演算
されたパルス巾を有する臨１専制御パルスが燃料噴射弁
１５に出力される。

一方、前記ステップ５５で、エンジン回転数ＮｅがＲ，
よりも大きいと判別されたときは、ステップ６１へ移行
して、このＮｅがエンストが発生しない安定回転数Ｒ２
（アイドル回転数に例えば５０ｒｐｍを加えた回転数）
よりも大きくなったか否かが判別されて、ＮｅがＲ２以
上でないときはそのまま第３図のメインルーチンへ、ま
たＮｅがＲ２以上となったときは、フラグＫを０とした
後、当該メインルーチンへ戻る。

このように、本発明においては、アイドル運転時に第６
図（ａ）に示すようにエンジン回転数Ｎｅが許容下限回
転数Ｒ，如何になったときは。

臨時制御パルスがすみやかに燃料噴射弁１５へ出力され
るので（第６図（ｂ）参照）、空燃比がリーンからリッ
チへとすみやかに変化して（第６図（Ｃ）実線部分参照
）、エンジン回転数Ｎｅは上記許容下限回転数Ｒ１より
も若干低くなった時点からすみやかに上昇されて、エン
ストが確実に防止される。ちなみに、第６図（ｅ）に示
すように、定時制御パルスによりエンジン回転１１Ｎｅ
がＲＩ以下となりとときにそのパルス巾を大きくしたと
しても、この大きなパルス巾が燃料噴射弁１５に出力さ
れるタイミングが遅くなって空燃比のリーンからリッチ
化への変化が遅れてしまう場合が多く（第６図（Ｃ）破
線部分参照）、このため第６図（ａ）破線で示すように
エンジン回転数Ｎｅの上昇が間に合わなくてエンストし
てしまうことが多くなる。また、第３図のメインルーチ
ンによって出力される定時制御パルスの様子は、第６図
（ｄ）に示しである。なお、実施例では、１回の臨時制
御パルスによる燃料増量は１回転数低下防止（エンスト
防止）に十分な量に設定しであるので、フラグＫを用い
て、一旦エンジン回＋ａＫ！！が十分に上昇するまで（
Ｒ２になるまで）は、続けて臨時制御パルスを出力しな
いようにしである。

以上実施例では、アイドル運転時に、エンジン回転数が
所定回転紗Ｒ１以下となったときには、エンジン回転数
Ｎｅと所定回転数Ｒ１との差分をみて、この差分が大き
い程臨時制御パルスのパルス巾を大きく（増量燃料量を
多く）するようにしたが、この臨時制御パルスのパルス
巾は常に一定とするようにしてもよい、勿論、マイクロ
コンピュータで構成されるコントロールユニット１９は
、デジタル式、アナログ式のいずれにあってもよいもの
である。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、アイドル
運転時におけるエンストを確実に防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体も（２成図。 デ２図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第３図、第４図は本発明による；ひ制御例を示すフロー
チャートで、第３図は定時〃ｊ御パルス発生用であり、
第４図は臨時制御パルス発生用である。 第５図は互いに異なる空燃比で正転される正転領域の区
分例を示す図。 第６図（ａ）〜第６図（ｅ）は本発明による制御内容を
従来のものと比較しつつ示すグラフ。 １：エンジン本体 １１：吸気通路 １５：燃料噴射弁 １９：コントロールユニー２ト ２２：エンジン回転数センサ 第１図 第２図 第３は１ 第４図 Ｃ方り 第５図 工〉ジ）ヰ収 第６図 ヌモ閃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンへ燃料を供給する燃料噴射弁を備え、制
   御パルス信号により該燃料噴射弁からの燃料噴射量を制
   御するようにした電子燃料噴射式エンジンの燃料制御装
   置において、 エンジンの運転状態に応じて基本燃料噴射量を設定する
   基本噴射量設定手段と、 前記基本噴射量設定手段からの出力を受け、前記燃料噴
   射弁に所定タイミング毎に制御パルスを出力する定時制
   御パルス発生手段と、 エンジンのアイドル運転状態を検出するアイドル検出手
   段と、 エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、前記アイ
   ドル検出手段と回転数検出手段からの出力を受け、アイ
   ドル運転時にエンジン回転数が設定値以下に低下したと
   きに同期して、前記燃料噴射弁へ増量燃料用の臨時制御
   パルスを出力する回転数低下阻止手段と、 を備えていることを特徴とする電子燃料噴射式エンジン
   の燃料制御装置。