JPS62261638A - 内燃機関の空燃比制御装置 - 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〕 この発明はカルマン渦式エアフローセンサの出力に基づ
いてインジェクタを駆動し１、機関の空燃比をＰｆ＋定
の値に制御する内燃機関の空燃比制御装置に関する。

〔従来の技術〕

第１図はカルマン渦式エアフローセンサ（以下、単にＡ
ＦＳという）を用いた内燃機関の空燃比制御装置の一般
的な構成金示す図である。この図において、１はエンジ
ン、２はエンジン１の吸入する空気ｆｔヲカルマン＃Ｊ
を用いてその流量に比例した周波数信号として出力する
ＡＦＳ、３はエンジン１の冷却水温を検出する水温セン
サ、４はエンジン１の回転数を検出する回転数センサ、
５および６ｉｊエンジン１の吸気管内に設けられた大気
圧センサおよび吸気温センサで、これら各センサからの
信号はエンジンの運転状態を示す情報として制御装置７
に入力される。制御装置７はこれらの情報に基づいて所
望の空燃比を得るための燃料量全演算し、この演算値に
基づく指令信号全インジェクタ８に出力する。また、９
はスロットル弁、１０は吸気弁である。

このような空燃比制御装置において制御装置７は、ＡＦ
Ｓ２．回転数センサ４および水温センサ３の各出力よジ
エンジン１の要求する空燃比を予め決められた手法で算
出する。またＡＦＳ２はエンジン１に吸入される空気ｆ
（体積）罠比例した周波数のパルス信号を発生するため
１ノぐルス当夛の流ｌｌ１−は一定となる。このため制
御装置７は大気圧センサ７および吸気温センサ６より検
出され九大気圧、吸気温情報よシ密度補正を行い、ｌ　
ノＲルス当９の全気質ｉｔｔ算出する。ここでインジェ
クタ８はＡＦＳ　２の出カッぞルスに同期し、て駆動さ
れる友め上記要求空燃比を満足する供給燃料量はＡＦＳ
　２出力に基づいて決定され、この燃料量に対応するイ
ンジェクタ通電時間が算出されてインジェクタ８へ指令
信号として出力される。

〔発明が解決しよりとする問題点〕

しかしながら上記空燃比制御装置において、特にエンジ
ンｌの低速全開（低回転でスロットル弁９が全開）時で
は、ＡＦＳＺ内の吸気脈動による乱れのためカルマン渦
が実際の吸気量に相当する値よシ多く発生しＡＦＳ出力
周波数が誤って大きく出力される場合がある。この理由
は、第１に吸入空気はシリンダ１回毎の吸入によシ吸気
弁ｌＯで遮断され、その動く速度は一定ではない点、第
２に吸入空気には慣性があり、吸気弁１０で遮断される
とそこから圧力波が発生して吸気管を上昇し、これがＡ
ＦＳ２迄到遅り、吸気の脈動を発生させる点、第３には
スロットル弁９が閉じていると圧力波はスロットル弁９
で減衰し、また高回転になれば圧力波がＡＦＳ　２に到
達する前に次の吸入が始まる友め、高−転時やスロット
ル弁開度が小さい時には起こらず低速全開域で発生する
点からである。

このように機関の低速全開時などではＡＦＳ出力周波数
が誤って大きく出力される場合があり、この場合は見か
け上ＡＦＳ出力１パルス当りの吸気量が減少したことに
なる。インジェクタ８はＡＦＳ出力パルスに同期して駆
動されているため、ＡＦＳ周波数が増加すればインジェ
クタ駆動周波数も増加し、同じ時間インジェクタ８ｔ−
オンさせても空燃比がリッチになってしまう。特に全開
領域（高負荷領域）は一般に排気温度上昇からエンジン
１を保護するため空燃比はリッチ側に設定されておシ、
リッチ側マージンが少ない。このため誤って大きく出力
されたＡＦＳ出力周波数で空燃比制御を行うと空燃比が
更にリッチとなって出力の低下や甚だしい場合は可燃限
界を超えてしまう恐れがあった。

この発明は上記の間組点ケ解決する九めになされたもの
で、低速全開時でも出力の低下や失火の恐れのない内燃
機関の空燃比制御装ｇ！ｔを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、エア７０
−センナの機関回転数毎の最大出力周波数を設定し、こ
の設定値金工アフロ−センナの出力が超え次場合はその
超過量に応じてインジェクタを駆動するパルスの巾を減
少させる手段を備えたものである。

〔作　用〕

この発明においては、エアフローセンサの出力がその最
大出力周波数の設定値を超えていない場合は補正せずに
通常の空燃比制御を行い、設定値を超えている場合はそ
の超過量に応じ７’ＣＰＪｒ定の補正を行って出力し、
１ノぐルス当シのインジェクタＷＩＡ動時間を減少させ
九望の空燃比を得る。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を説明する。この発明に係る
内燃機関の空燃比制御装置の図面上の構成は第１Ｉ／と
同様であるが制御装置７０制伽ｊ内容が異なシ、これを
第２−および第３因全用いて説明する。

先ず、エンジン１に吸入される最大吸気ｔＬハ吸気弁１
０ｔ−通過する吸気量であり、理論上回転数によ〕決定
される。第３図はエンジン回転数に対する理論上の最大
吸気量としてＡＦＳ出力周波数の関係を示す図であシ、
実線が回転数毎のＡ　Ｆ　Ｓ出力周波数最大値を示して
いる。またこの値はエンジン１の充填効率等で変化する
ため、水温補正、吸気温補正および大気圧補正を加える
。ここで吸気温補正、水温補正を行う理由は、ＡＦＳＺ
を通過した空気は吸気管でエネルギの授受全行って工ン
ジン１へ入るため、吸気温センサ６で検出した空気温度
とエンジン１の冷却水温情報から求められたエンジンｌ
に入る空気温度とは異なっている。

従って、例えばＡＦＳＺを通過する空気の温度が高いと
ＡＦＳ　２を通過する体積流量が増加しＡＦＳ出力周波
数が増加するなど、最大吸気量とＡＦＳ出力周波数最大
値との対応が異なり、この之めに補正を行いよシ正確な
ＡＦＳ出力周波数最大値を求める。また、大気圧補正で
は例えばターボ付エンジンを例にとると、ターゼ単の場
合ウェストゲートパルプ最大過給圧で決まるウェストゲ
ート最大圧は大気圧子一定値である之め、大気圧が低け
ればＡＦ８２ｔ−通過する空気が多くなるなど大気圧に
よってもＡＦＳ出力周波数最大値が異なり、従って大気
圧による補正を行い上記吸気温補正。

水温補正とともにより正確な値を求めるものである。更
に吸気の脈動が発生する領域は低回転時であるため所定
亘転数（Ｎ　ｍａｘ　）以上に一足とし、それ以下で理
論上のＡＦＳ出力周波数最大値を予め決めておく。

次にこのように定められ之ＡＦＳ出力周波数最大値でエ
ンジン回転数Ｎ１の場合を例にとって説明する。先ず、
ＡＦＳ出力がｆ、の場合は理論上のＡＦＳ出力周波数最
大値以下、すなわちｆ　ｌ＜　ｆ　ｍａｘであるため、
第２図（ａ）に示す如〈従来のインジェクタ駆動時間と
同様期間ｔｌ駆動し所望の空燃比を得る。またＡＦＳ出
力がｆ２の場合第２図［有］）に示すように従来では１
パルス癌シｔ２期間駆動させているがｆ　２　＞　ｆｍ
ａＸ　　であるため（ｆｚ　　ｆｍＢ）０　　回インジ
ェクタを余計にオンさせていることになる。このため所
望の空燃比よりｆｚ／ｆｍａｘ　’）ツテとなってしま
うが実施例では駆動時間ｔ２に対しｆｍａｘ／ｆｘの補
正を行い、時間ｔｓ　（＝　ｔ２　Ｘ　ｆｍａｘ／ｆ２
）インジェクタをオンするため所望の空燃比が得られる
。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、エアフローセンサの機
関回転数毎の最大出力周波数を設定し、エアフローセン
サの出力がこの設定値を超えた場合はその超過量に応じ
てインジェクタ駆動ノξルス巾を減少させるようにした
ので、低速全開時でも出力の低下や失火の恐れがない等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の構
成図、第２図は同内燃機関の空燃比制御装置の一実施例
の動作を従来製電の動作と比較して示す動作波形図、第
３図はエンジン回転数に対するＡＦＳ出力周波数最大値
を示す図である。 １・・・エンジン、２川力ルマン渦式エアフロー七ンサ
（ＡＦＳ）、７・・・制御装置、８・・・インジェクタ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の吸入空気量に対応して周波数信号を出力する
   カルマン渦式エアフローセンサ、このエアフローセンサ
   の出力に基づき機関の要求燃料量を演算しその演算値に
   対応したパルス巾でインジェクタを駆動して所定の燃料
   供給を行い所望の空燃比に制御するとともに、前記エア
   フローセンサの機関回転数毎の最大出力周波数を設定し
   、この設定値を該エアフローセンサの出力が超えた場合
   、その超過量に応じて前記パルス巾を減少させる手段を
   有する制御装置を備えたことを特徴とする内燃機関の空
   燃比制御装置。