JPS6263149A - 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） 本発明はエンジンの燃料制御装置、特に自動車用エンジ
ンにおいて該エンジンの運転領域に応じて燃料供給量を
制御する装置に関する。

（従　　来　　技　　術） 自動車用のエンジンにおいては、例えば特公昭５９−１
１７３６号公報に示されているように、運転領域を複数
の領域に区画して、各領域毎に最適の燃料制御を行うよ
うにする場合があるが、このような運転領域に応じた燃
料制御の一例として次のような制御を行うことがある。

つまり、第４図に示すように、エンジン回転数とスロッ
トル開度とをパラメータとするエンジンの全運転領域に
おける低負荷（低スロツトル開度）低回転のアイドル領
域Ａを除く領域を第１．第２境界線Ｘ、Ｙによって高負
荷領域Ｂと、低負荷領域Ｃと、更に低負荷側のエンジン
が減速運転状態となる領域りとに画成する。そして、高
負荷領域Ｂにおいては、所要の出力性能を確保しながら
良好な排気性能や燃費性能が得られるように、空燃比を
最適値に維持するフィードバック制御を行い、また低負
荷領域Ｃにおいては、低負荷時に不安定となり易い燃焼
状態を安定化させるために高負荷領域Ｂにおける燃料供
給量よりも多い一定凹の燃料を常時供給するオーブン制
御を行い、更に減速運転領域りにおいては、排気性能や
燃費性能を改善するために、不必要な燃料の供給を停止
する燃料カット制御を行うのである。

ところで、このような燃料制御においては、上記各領域
Ｂ、Ｃ，Ｄを区画する第１．第２境界線Ｘ、Ｙは、エン
ジンのノーロードライン、即ち無負荷運転時におけるス
ロットル開度とエンジン回転数との関係を示すライン２
を基準として設定される。つまり、フィードバック制御
領域（高負荷領域）Ｂとオーブン制御領域（低負荷領域
）Ｃとの間の第１境界線ＸはノーロードラインＺの近傍
高負荷側に、オーブン制御領域Ｃと燃料カット領域（減
速運転領域）Ｄとの間の第２境界線Ｙはノーロードライ
ン２の低負荷側に夫々設定されるのである。

しかし、このような境界線ないし領域の設定方法による
と次のような不具合が生じる。つまり、アイドル領域Ａ
において、トランスミッションがニュートラルの状態で
アクセルペダルを踏込む所謂レーシング操作を行った時
に、エンジン回転数がスロットル開度に応じて上記ノー
ロードラインＺ上を上昇してアイドル領域Ａからオーブ
ン制御領域Ｃに移行することになるが、この状態でエン
ジンに外部負荷として作用するエアコン用コンプレッサ
ーやパワーステアリング用オイルポンプ等が作動すると
、エンジンの運転領域が上記ノーロードラインＺ上から
矢印（イ）方向に移動してフィードバック制御領域Ｂに
突入することになる。

また、エンジンに上記のような外部負荷が作用している
状態でレーシング操作を行った場合にも、オーブン制御
領域Ｃからフィードバック制御領域Ｂに突入することが
ある。そして、このような領域の移行があった時に、燃
料の制御方式がオーブン制御からフィードバック制御に
急激に変化し、またこれに伴って燃料供給量が急激に減
少するため、エンジン回転数が一時的に落込む等、運転
状態が著しく不安定となるのである。

（発　　明　　の　　目　　的） 本発明は、エンジンの運転領域をノーロードラインの近
傍高負荷側に設定した境界線によって画成して、該ライ
ンの高負荷側と低負荷側の領域で異なる燃料制御を行う
場合における上記のような不具合に対処するもので、レ
ーシング操作時或はアクセルペダルへの足乗せ操作時等
に、エンジンにエアコン用コンプレッサー等の外部負荷
が作用した場合、また外部負荷が作用している状態で上
記レーシング操作等を行った場合に、上記境界線を越え
て運転領域が移行しても、燃料制御方式ないし燃料供給
ｍが変化しないようにする。これにより、上記のような
運転領域の移行に伴うエンジン回転数の落ち込み等を防
止して、エンジンの運転状態を安定した状態に維持する
ことを目的とする。

（発　　明　　の　　構　　成） 本発明に係るエンジンの燃料制御装置は上記目的達成の
ため次のように構成したことを特徴とする。

即ち、第１図に示すようにエンジン回転数信号Ｓ１とス
ロットル開度信号Ｓ２とを入力してエンジンの運転状態
が予め区画設定されたいずれの領域にあるかを判定する
領域判定手段１と、該判定手段１によって判定された領
域に応じて燃料供給装置２からの燃料供給量の制御を行
う燃料供給制御手段３とが備えられ、且つ上記領域判定
手段１にはノーロードラインの近傍高負荷側に位置する
境界線によって画成された領域が設定されている構成に
おいて、エンジンの動力伝達系に備えられたトランスミ
ッションのニュートラル状態を検出するニュートラル検
出手段４と、該検出手段４がトランスミッションのニュ
ートラル状態を検出した時に、上記燃料供給制御手段３
による燃料制御を補正する補正手段５とを設ける。この
補正手段５は、トランスミッションがニュートラル状態
にある時には、領域判定手段１によって判定された運転
領域が上記境界線の高負荷側の領域であっても、燃料供
給６１１１１１手段３に対して境界線の低負荷側の領域
に応じた燃料制御を行わせるように作動する。従って、
トランスミッションがニュートラルの状態でレーシング
操作等を行った場合において、この操作中にエンジンに
外部負荷が作用した場合、或は外部負荷が作用している
状態でレーシング操作等を行った場合に、エンジンの運
転領域が上記境界線の低負荷側から高負荷側に移行して
も、燃料制御は低負荷側の領域に応じた制御に保持され
ることになる。

（発　　明　　の　　効　　果） このように本発明によれば、ノーロードラインの近傍高
負荷側に設定した境界線によりエンジンの運転領域を画
成し、該境界線の高負荷側と低負荷側とで例えば空燃比
のフィードバック制御と燃料を増量するオープン制御等
の異なる燃料制御を行うようにしたエンジンにおいて、
レーシング操作時等にエアコン用コンプレッサー等の外
部負荷が作用し、或は外部負荷が作用している状態でレ
ーシング操作等を行った場合に、運転領域が上記境界線
の低負荷側から高負荷側に移行しても、燃料制御は低負
荷側の領域に応じた制御が継続して行われることになる
。これにより、上記のような領域の移行時に燃料制御の
方式ないし燃料供給量が急激に炭化することによるエン
ジン回転数の落ち込み等が防止され、このような場合の
エンジンの運転状態が安定化されることになる。

（実　　施　　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第２図に示すように、エンジン１０には夫々吸、排気弁
１１．１２を介して燃焼室１３に通じる吸気通路１４と
、排気通路１５とが設けられでいる。

吸気通路１４には上流側からエアフローセンサ１６、ス
ロットルバルブ１７及び燃料噴射ノズル１８が備えられ
ていると共に、上記スロットルバルブ１７をバイパスす
るバイパス通路１９が設けられ、且つ該バイパス通路１
９には該通路１９を通って燃焼室１３に供給されるバイ
パスエア量を制御するバイパス制御弁２０が備えられて
いる。また、上記排気通路１５には排気ガス中の残存酸
素濃度等から燃焼室１３に供給された燃料とエアの比率
、即ち空燃比を検出する空燃比センサ２１が備えられ、
更に燃焼室１３には点火プラグ２２が備えられている。

一方、このエンジン１０には上記燃料噴射ノズル１８か
らの燃料噴射量と上記バイパス制御弁２０の開度（デユ
ーティ比）とを制御するコントローラ２３が備えられて
いる。このコントローラ２３には、上記エアフローセン
サ１６からのエア流量信号ａと、スロットルバルブ１７
の開度を検出するスロットル開度センサ２４からのスロ
ットル開度信号すと、エンジン回転数を検出する回転数
センサ２５からのエンジン回転数信号Ｃと、上記空燃比
センサ２１からの空燃比信号ｄと、エアコン用コンプレ
ッサーやパワーステアリング用オイルポンプ等の外部負
荷の作動を検出する負荷ヒンサ２６からの負荷信号ｅと
、エンジン１０から当該自動車の駆動車輪への動力伝達
系に備えられたトランスミッション（図示せず）のニュ
ートラル状態を検出するニュートラルセンサ２７からの
ニュートラル信号「とが入力されるようになっている。

そして、該コントローラ２３は、上記スロットル開度信
号すとエンジン回転数信号Ｃとに基づいてエンジン１０
の運転領域を判定すると共に、該領域が第４図に示すア
イドル領域へにある時は、バイパス制御弁２０に制御信
号０を出力して該弁２０の開度を制御することによりバ
イパス通路１９を通過するバイパスエア量を調整しきこ
れによ　　。

リアイドル回転数を所定の目標アイドル回転数に収束さ
せるように動作する。この場合において、外部負荷が作
動している時は、コントローラ２３は負荷センサ２６か
らの信号ｅを受けて目標アイドル回転数を高目に補正し
、この補正された目標アイドル回転数となるように上記
バイパス制御井２０の開度ないしバイパスエア量を制御
する。

また、コントローラ２３は、上記エア流旧信号ａとエン
ジン回転数信号Ｃとに基づいて燃料噴射ノズル１８から
噴射させる燃料の基本噴射量を設定すると共に、上記ス
ロットル開度信号すとエンジン回転数信号Ｃとから判定
されるエンジン１０の運転領域に応じて上記基本噴射量
を補正し、この補正した噴射器となるように燃料噴射ノ
ズル１８に制御信号りを出力する。つまり、エンジン１
０の運転領域が第４図に示す第１境界線Ｘの高負荷側の
フィードバック制御領域Ｂにある時は、空燃比センサ２
１からの信号ｄを入力して、該信号ｄが示す空燃比が所
定空燃比よりリーン（希薄）な時は燃料噴射量を増量し
、また所定空燃比よりリッチ（過ｌ）な時は燃料噴射量
を減量するように燃料噴射ノズル１８に制御信号りを出
力し、このようにして空燃比を上記所定空燃比に収束さ
せるように制御する。また、運転領域が第４図の第１、
第２境界線Ｘ、Ｙ間のオーブン制御領域Ｃにある時は、
燃料噴射量を上記フィードバック制御領域Ｂにおいて噴
射される量よりも多量の一定量に設定し、このｊの噴射
量を維持するように燃料噴射ノズル１８に制御信号りを
出力する。更に、運転領域が第４図の第２境界線Ｙより
低負荷側の燃料カット領域りにある時は燃料噴射ノズル
１８からの燃料の噴射を停止させるように制御信号りを
出力する。ここで、上記各領域Ｂ、Ｃ，Ｄを画成する第
１．第２境界線Ｘ、Ｙは前述したようにエンジン１０の
ノーロードラインＺを基準として、その近傍の高負荷側
と低負荷側とに設定されている。そして、これらの境界
線Ｘ、Ｙによって画成された領ＩＢ、Ｃ，Ｄに応じて夫
々上記のような燃料制御が行われることにより、各領域
において所要の出力性能や良好な燃焼状態を維持しなが
ら排気性能や燃費性能が改善されることになる。

然して、コントローラ２３は以上のような運転領域に応
じた燃料制御に加えて次のような補正制御を行う。つま
り、ニュートラルセンサ２７からのトランスミッション
がニュートラル状態にあることを示す信号ｆが入力され
ている場合において、エンジン１０の運転領域がオーブ
ン制御領域Ｃからフィードバック制御ｌｌ領ｂｉｔｅに
移行した時に、コンｉ・ローラ２３はオーブン制御領域
Ｃにおいて行われる燃料噴射量を増量した一定量に維持
する制御を継続して行うようになっているのである。

次に、コントローラ２３の以上の動作を第３図のフロー
チャートに従って説明する。

先ず、コントローラ２３は、フローチャートのステップ
Ｐ１でニュートラルセンサ２７からの信号ｆに基づいて
トランスミッションがニュートラル状態にあるか否かを
判定し、走行時のようにニュートラル状態にない時はス
テップＰ２による通常の燃料制御を行う。即ち、第４図
に示す領域Ｂ。

Ｃ２Ｄに応じてフィードバック制御、オーブン制御又は
燃料カット制御を行う。一方、トランスミッションがニ
ュートラル状態にある時は、次にステップＰ３を実行し
、運転領域が第４図の第１境界線Ｘをオーブン制御領域
Ｃ側からフィードバックｉｌｌ　ｍ領域Ｂ側に越えたか
否かを判定する。つまり、トランスミッションがニュー
トラルの状態でアクセルペダルを踏込んで所謂レーシン
グ操作を行った場合或はアクセルペダルの足乗せ操作を
行った場合、エンジン１０にエアコン用コンプレッサー
等の外部負荷が作用していなければ、エンジン１０の状
態は第４図に示すノーロードラインＺ上を推移してオー
ブン制御領域Ｃからフィードバック制御領域Ｂに移行す
ることがないのであるが、レーシング操作等の途中で外
部負荷が作用した時、或は外部負荷が作用している状態
でレーシング操作等を行った場合においては、運転状態
が上記ノーロードラインＺから矢印（イ）で示すように
高負荷側（低エンジン回転数側）に逸脱してフィードバ
ック制御領域Ｂに移行することになる。そこで、このよ
うに第１境界線Ｘを越えて運転領域がオーブン制御領域
Ｃからフィードバック制御領域Ｂに移行した場合には、
コントローラ２３は、ステップＰ４を実行し、フィード
バック制御領ＶｉＢに入ったにも拘らず、境界線Ｘを越
える前の制御、即ちオーブン制御領１ｉｌｔｃで行って
いた燃料噴射量を一定量に維持する制御を引き続き行う
。これにより、レーシング操作等の途中で運転領域が移
行することによる燃料制御方式の急変や燃料供給量の急
激な減少、或はこれに伴うエンジン回転数の落込み等が
防止され、このような領域移行時におけるエンジンの運
転状態が安定化されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示すブロック図、第２図は
本発明実施例の構成を示すシステム図、第３図は同実施
例の作用を示すフローチャート図、第４図は本発明の対
象となる運転領域の区分を示す領域図である。 １０・・・エンジン、２３・・・コントローラ（＠域判
定手段、燃料供給制御手段、補正手段）、２４・・・ス
ロットル開度センサ、２５・・・エンジン回転数センサ
、２７・・・ニュートラルセンサにュートラル検出手段
）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン回転数とスロットル開度とをパラメータ
   とするエンジンの運転領域を無負荷運転ラインの近傍高
   負荷側に設定した境界線によって画成すると共に、エン
   ジン回転数信号とスロットル開度信号を入力して現実の
   エンジン運転状態が上記境界線によって画成されたいず
   れの領域にあるかを判定する領域判定手段と、この判定
   手段によって判定された領域に応じて燃料供給量を制御
   する燃料供給制御手段とを備えたエンジンの燃料制御装
   置であって、エンジンの出力を駆動車輪に伝達する動力
   伝達系に備えられたトランスミッションのニュートラル
   状態を検出するニュートラル検出手段と、該検出手段に
   よりトランスミッションのニュートラル状態が検出され
   た時に、上記領域判定手段によって判定された運転領域
   が上記境界線の高負荷側の領域であっても燃料供給制御
   手段に境界線の低負荷側の領域に応じた燃料制御を行わ
   せる補正手段とを設けたことを特徴とするエンジンの燃
   料制御装置。