JPS6332139A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エアフロメータを用いて検出される吸入空気
量を一つのパラメータとして内燃機関への燃料噴射量を
求め制御する、内燃機関の燃料噴射量制御装置に関する
ものでおる。

［従来の技術］ 従来この種の装置では、エアフロメータにより検出され
る吸入空気量と回転数レンザにより検出される機関回転
数とから機関負荷を求め、該機関負荷に基づき理論空燃
比に対応した基本燃料噴射量を算出し、空燃比センリー
を用いて検出される排気中の酸素濃度に基づき基本燃料
噴射量を補正して空燃比か理論空燃比になるよう燃゛目
噴射量を回位１１する。いわゆるフィードバック制御を
実行すると共に、内燃機関の運転状態が所定の燃料増量
条件を満足したとぎには上記フィードバック制御を中止
し、内燃機関の運転状態に応じて燃料の増量補正値を算
出して基本燃料１１ｒ１射吊を補正することで空燃比が
リッチ側の所定の空燃比になるよう燃１’ｌｌ噴１３＝
Ｊ量をｌｉｌ制御する。いｂゆる燃料の増量制御を実行
づるよう構成されている。

尚、燃Ｈの増量制御としては従来より、冷却水温か低い
とき内燃機関を暖機するための増量制御、Ｆｊ摂関負荷
か大きく機関出力を上げるための増量制御、上記フィー
ドバックｉｉｌ制御により排気温か上昇したとぎ排気を
）ｐ化する触媒を保護Ｊ−るための増量ａ」制御等か知
られており、過給機付内燃機関では空燃比か９〜１３に
なるよう増量補正値が設定され、過給機のない内燃機関
では空燃比が１１〜１３になるよう増量補正値が設定さ
れる。

ところで上記増量制御は、内燃機関が定常運転されてい
るときには問題なく実行できるのであるか、内燃機関の
過渡運転］１．１、特に高負荷運転からの減速時には、
吸入空気■の変化に対するエアフロメータの応答遅れに
よって、吸入空気量が実際の吸入空気量より多く検出さ
れてしまい、これに基づき算出される基本燃料噴射量が
空燃比リッチに対応する値となって、上記のようにその
まま燃料増量制御を実行すると内燃機関に噴射される燃
料が多くなりすぎ、空燃比がオーバーリッチとなって排
気エミッションが悪化し、場合によっては失火してしま
うことがあった。特に過給機付内燃機関の場合、燃料増
量制御時の空燃比が９〜１３に設定され、増量する燃料
が多くなるので、その問題が大きかった。

そこで近年この問題を解決するため、内燃機関の高負荷
運転からの減速時には、基本燃料唱０４皐を増量補正値
で補正した値から一定値減量するとか、基本燃料噴射量
の算出に用いる吸入空気量にスロットル開度や機関回転
数をパラメータとして予め設定された値を用いる（特願
昭６１−１０３３８号）、といったことが提案されてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし上記前者の場合、減ＭＩＵが一定であるため、内
燃機関の減速状態の変化に対して空燃比がばらつき、上
記問題を良好に解決することができないことがある。つ
まり内燃は関の減速状態によって、燃′ｒｌ＋を減量し
過ぎて空燃比がリーンになってしまったり、逆に燃料の
減量が少なく上記問題を解決できない、といったことが
生ずるのである。

また上記後者の場合には、スロットル開度や機関回転数
等、内燃機関の運転状態に基づき一旦吸入空気量を算出
した後、燃料用Ｑ＝Ｊ量の算出をｊテなわな（プればな
らず、処理が複雑になるといった問題が必る。

ぞこで本発明は、燃料増量制御中に内燃機関が高負荷運
転から減速運転されたとぎ、空燃比がオ−バーリッチと
なるのを防止できるだけでなく、内燃機関の運転状態に
関係なく空燃比を容易にかつ安定して制御できる内燃機
関の燃料増量制御装首を提供することを目的としてなさ
れた。

［問題点を解決するだめの手段］ 即ち上記問題点を解決するためになされた本発明の構成
は、例えば第１図に示すように、吸入空気量を含む内燃
機関Ｍ１の運転状態を検出する運転状態検出手段Ｍ２と
、 該運転状態検出手段Ｍ２で検出された吸入空気量を一つ
のパラメータとして、内燃機関Ｍ１の負荷に応じた基本
燃料噴射量を算出する基本燃：ｌ’；ｌ　ｌ！Ｆ１剣量
算出手段Ｍ３と、 上記運転状態検出手段Ｍ２で検出される内燃機関の運転
状態が予め設定された燃料増指条注８満足したとぎ、該
運転状態に応じて上記基本燃料１１１射早の増量補正値
を算出する増量補正値算出手段Ｍ４と、 該増量補正値算出手段Ｍ４で算出された増量補正値に基
づき上記基本燃料哨ｒＪＪ吊を補正して実燃料噴射量を
算出する実燃料ｌ１Ｉ）射■算出手段〜１５と、を備え
た内燃機関の燃斜噴ｍ　ｆｆｉ　Ｉ１１御装置において
、 上記運転状態検出手段Ｍ２の検出結果に基づき当該内燃
機関Ｍ１の高負荷運転からの減速を検出する減速運転検
出手段Ｍ６と、 該減速運転検出手段Ｍ６で当該内燃機関Ｍ１の減速運転
が検出された後所定期間は、上記実燃料噴射量算出手段
Ｍ５が上記増量補正値に基づき上記基本燃料噴射量Ｊ量
を補正するのを禁止する増量補正禁止手段Ｍ７と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装
置を要旨としている。

ここで運転状態検出手段Ｍ２は内燃機関Ｍ１の種々の運
転状態を検出するためのもので、吸入空気量を検出する
エアフロメータの他、内燃機関Ｍ１の回転数を検出する
回転数セン°す、冷却水温を検出する水温センナ、排気
温を検出する排気温センν等この種の装置に従来より用
いられている各種センサ°が挙げられる。

また減速運転検出手段Ｍ６は、内燃機関Ｍ１の高負荷運
転からの減速を検出するためのもので必って、例えば運
転状態検出手段Ｍ１にスロットルバルブが所定開度以上
のときＯＮ状態となり内燃は関の高負荷運転を検出する
スロットルスイッチを設け、このスイッチがＯＮから○
［「に切替わったとき減速運転を検出するよう構成する
ことによって簡単に実現できる。

［作用］ このように構成された本発明の燃料噴射量制御装置では
、減速運転検出手段Ｍ６で内燃機関高負荷運転からの減
速が検出されると、増量補正禁止手段Ｍ７の動作によっ
て実燃料噴射量算出手段Ｍ５で実行される基本燃料用！
８量の増量補正が禁止され、基本燃料噴射量がそのまま
実燃利噴射吊として算出される。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

まず第２図は本実施例の燃料噴射量制御装置が搭載され
た過給機付内燃機関及びその周辺装置を表す概略構成図
である。

図において１は内燃機関本体を表し、この内燃機関１に
は、排気の流速を利用して排気通路２ａに設Ｃプられた
タービン４ａを回し、吸気通路２ｂに設けられたコンプ
レッサ４ｂによって吸気を過給する過給機４、吸入空気
を冷却するため吸気通路２ｂに設けられたインタークー
ラ６、及び、過給圧を調節するためタービン４ａをバイ
パスするバイパス通路７に設けられたウェスｌ−ゲート
バルブ８、が備えられている。

また内燃機関１には、その運転状態を検出する前記運転
状態検出手段Ｍ２として、冷却水温を検出する水温セン
サ１０、排気中の酸素濃度から内燃機関１に供給さ−れ
た燃１１聞合気の空燃比を検出する空燃比セン１す１２
、排気温度を検出する排気温セン”す１４、吸気温度を
検出する吸気温センサ１６、吸入空気量を検出するエア
フロメータ１８、スロットルバルブ２０の開度を検出す
るスロットルセンサ２２、ディストリビュータ２４のロ
ータ２４ａの回転から内燃機関１の回転数を検出する回
転数センサ２６、及び、ディストリビュータ２４のロー
タ２４ａの１回転に１回、即ら内燃機関１のクランク軸
２回転に１回パルス信号を出力する気筒判別センサ２８
、が備えられている。

尚、ディストリビュータ２４はイグナイタ３０から出力
される高電圧を内燃機関１のクランク角に同期して各気
筒の点火プラグ３２に分配するためのもので、点火プラ
グ３２の点火タイミングはイグナイタ３０からの高電圧
出力タイミングにより決定される。

またウニイストゲ−１〜バルブ８は過給圧によって作動
するアクチュエータ３４によって制御される。即ちアク
チュエータ３４はそのダイアフラム３４ａが過給圧を受
圧して変位することにより駆動用の伝達機構３４ｂを介
してウェイストゲートバルブ８を調整するにう構成され
ており、これによってウェストゲートバルブ８は過給圧
を設定された上限値以下に制限・保持することとなる。

更にスロワ１〜ルセンザ２２には、スロワ（〜ルバ　′
シブ２０が全閉もしくはほぼ仝閑になった時ＯＮ状態と
なる仝閉スーイッヂと、スロットルバルブ２０が所定開
度（例えば８０％）以上になった時ＯＮ状態となる仝聞
スイッチと、が備えられ、内燃機関１のアイドル運転及
び高負荷運転か検出できるようされている。

次に上記各センサからの検出信号は電子制御回路３６に
出力される。電子制御回路３６は、各センサからの検出
信ｇに塁づき燃料ｔｌＰｉ重量及び点火［ｊ、ｉ明を求
め、その算出結果に応じて燃料噴射弁３８及びイグナイ
タ３０を駆動制御することで、内燃機関１の燃利噴ｑ４
量及び点火時期を制御するためのちので必って、従来よ
り周知のように、マイクロコンピュータを中心とする論
理演算回路として構成されている。

即ら電子制御回路３６は、第３図に示すように、予め設
定された制御プログラムに従って内燃機関１の踏石噴射
制御及び点火時期制御のための各種演算処理を実行する
セン１−ラルプロセシングユニット（ＣＰＵ）４０、Ｃ
ＰＵ４０で各種演算処理を実行するための１制御プログ
ラムや初期データが記録されたリードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ）４２、同じ＜ＣＰＵ４０で各種演算処理を実行す
るための各種データが一時的に読み書きされるランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）４４、及びＣＰＵ４０で演算
処理を実行するのに必要な制御タイミングを決定するク
ロック信号を発生するタロツク信号発生回路４６、を中
心に構成され、水温センサ１０、排気温セン（Ｊ−１４
、吸気温センサ１６．及びエアフロメータ１８からのア
ナログ検出信号を、バッファ回路４８〜５４．マルチプ
レク！犬５６゜Ａ／Ｄ変換器５８．及び入力ポートロ０
を介して、デジタル信号に変換して順次選択的に入力す
ると共に、空燃比センタ１２．スロツトルセンリ−２２
゜回転数センサ２６．及び気筒判別センサ２８からの検
出信号を、バッファ回路６２．６４．コンパレータ６６
、波形整形回路６Ｂ、及び入力ポードア０零を介して入
力し、上記各センサからの検出信号をＣＰＵ４０に伝達
すると共に、ＣＰＵ４０から出力される制御信号を出カ
ポ−１〜７２及び７４を介して駆動回路７６及び７８に
出力することで、駆動回路７６及び７８を用いて燃料噴
射弁３８及びイグナイタ３０を夫々駆動制御できるよう
されている。

このように構成された電子制御回路３６では、回転数セ
ンサ２６及びエアフロメータ１８で検出された機関回転
ｖＩＮＥ及び吸入空気量Ｑに基づき基本燃料＠剣量Ｔｐ
を算出し、この値を上記各種センサの検出結果に応じて
補正することで、内燃機関１に実際に供給する実燃料噴
射量Ｔが算出される。以下この燃利噴射吊綿出処理を第
４図に示すフローヂャー１へに沿って詳しく説明する。

この処理は所定Ｉｔｓ間毎に繰返し実行されるもので、
処理が開始されると先ずステップ１００を実行し、上述
したように回転数センサ２６及びエアフロメータ１８で
検出された機関回転数ＮＥ及び吸入空気量Ｑｉ、−基づ
き基本燃料噴射量Ｔｐを算出する。そして続くステップ
１１０では、水温セン４）１０．排気温セン４ノ１４．
吸気温セン１ノ１６゜スロットルセンサ２２等からの検
出信号に基づき、内燃機関１の運転状態が燃料増量条件
を満足しているか否かを判断する。つまり、水温セン奮
す１０で検出される冷却水温が所定値以下であれば内燃
機関１を暖機するための燃料の１ｒＡ殿増量補正を、排
気温セン４ノ１４で検出される排気温度が所定値以上で
あれば排気温を低下して排気を浄化する触媒を高温から
保護するための燃料増量補正を、吸気温センサ゛１６で
検出される吸気温度が所定値以下で吸気密度が高ければ
それに見合った燃料を供給するための燃料増量制御を、
スロツトルセンザ２２で検出されるスロットル開度が所
定値以上で内燃機関１が高負荷運転されている場合には
別間出力アップのための燃料増量補正を、夫々実行する
ため、ステップ１１０では各センＩノからの出力信号に
基づき内燃機関１の運転状態が上記各燃料の増量条件を
満足しているか否かを判断しているのである。

次に上記ステップ１１０で燃料の増量条件が成立してい
ないと判断されると、ステップ１２０に移行する。そし
てステップ１２０では、内燃機関１に供給される燃料混
合気の空燃比を理論空燃比に制御するため、空燃比セン
サ１２から出力される空燃比のリーン・リッチを表ず空
燃比信号に基づき燃料の空燃比補正値ΔＴｏを算出する
。

一方上記スｊツブ１１０で燃：Ｉ’４の増量条件が成立
していると判断されるとステップ１３０に移行して、上
記各燃料増量条件に応じて燃料の増量補正値ΔＴ１を陣
出する。尚この締出処理には、上記各センサの検出結果
をパラメータとして予め設定された各種データマツプが
使用される。

ステップ１３０で燃料の増量補正値ΔＴ１が算出される
と今度はステップ１４０が実行され、スロットルセン４
ノー２２のスロットル全開スイッチがＯＮ状態になって
いるか否か、叩ら内燃機関１が高負荷運転状態か否か、
が判断される。そしてスロットル全開スイッチがＯＮ状
態で、内燃機関１が高負荷運転状態であると判断される
と、続くステップ１５０に移行して、カウンタＣの値を
クリアする。

一方スデツプ１４０でスロットル全開スイッチがＯＮ状
態でないと判断されると、ステップ１６０に移行して、
上記ステップ１５０でスロットル全開スイッチがＯＮ状
態であるときクリアされるカウンタＣの値が所定値以下
であるか否かを判断する。

そしてカウンタＣの値が所定値以下であれば次ステツプ
１７０で増量補正値ΔＴ１をＯにセットし、続くステッ
プ１８０でカウンタＣの１直をインクリメントする。

次に上記ステップ１６０でカウンタＣの値が所定値より
大きいと判断された場合、或は上記ステップ１２０．ス
テップ１５０．ステップ１８０の処理が実行された場合
には、ステップ１９０が実行される。そしてステップ１
９０では、上記ステップ１００で算出された基本燃料噴
射ｆｆ１Ｔｐに空燃比補正値ΔＴＯ或は増量補正値ΔＴ
１を加算することで、燃お１噴躬弁３８から実際に燃料
噴射する実燃利噴ｆＪＪＩＴを算出し、一旦本ルーチン
の処理を終了する。

このように本実施例の燃料噴射量算出処理では、燃料の
増量条件が成立しているとき、内燃機関１が高負荷運転
されてスロットル全開スイッチがＯＮ状態となり、その
後スロットル全開スイッチがＯＦＦ状態となって減速運
転に入ると、ステップ１８０でインクリメントされるカ
ウンタＣの１直が所定値を越えるまでの間、即ち所定時
間経過するまでの間、ステップ１７０で増量補正値ΔＴ
１がＯに設定され、基本燃料噴射量ＴＤが増量補正され
なくなる。

このため内燃機関１の高負荷運転からの減速時に、エア
フロメータ１８の応答遅れによって吸入空気量が実際よ
り多く検出され、ステップ１００で算出される基本燃料
噴射量Ｔｐが通常Ｊ：り大きい空燃比リッヂ側の値とな
っても、これに対する燃料の増量補正がなされず、空燃
比がオーバーリッチとなるのを防止できる。従って本実
施例によれば、燃刈増量補正中に内燃機関が高負荷運転
から減速運転に入ったときに生ずるυ１気エミッション
の悪化或は失火を良好に防止することができる。

またこのとき内燃機関１に供給される燃料混合気の空燃
比は、エアフロメータの検出遅れによって若干変化する
だけで、基本燃料噴射量に対応してほぼ一定となる。こ
のため、内燃機関１の減速状態によって空燃比が大ぎく
変化することはなく、高負荷運転からの減速時には内燃
機関を常に安定して運転することができる。

尚上記ステップ１６０でカウンタＣの値と比較する所定
値としては、例えば内燃機関１が高負荷運転から減速さ
れたのら１５０　［ｍ５ｅｃ、］経過するまでの開力１
クンタＣでカウントされる値とすればよく、本ルーチン
処理が４　［ｍ５ｅｃ、］毎に実行されるとすればその
値を３７（又は３８）に設定しておけばよい。

また上記実施例において、ステップ１００の処理が前述
の基本燃料噴射量算出手段Ｍ３に、ステップ１１０及び
ステップ１３０の９８埋が萌）ホの増量補正値算出手段
Ｍ４に、ステップ１９０の処理が前）ホの実燃料噴射量
算出手段Ｍ５に、ステップ１４０〜ステツプ１８０の処
理が前述の減速運転検出手段Ｍ６及び増量補正禁止手段
Ｍ７に、夫々相当する。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の内燃機関の燃お１０７）制
量制御装置においては、燃料の増量制御実行時に内燃）
層間が高負荷運転から減速され、吸入空気■を検出する
エアフロメータの応答遅ｔしにより吸入空気量か実際よ
り多く検出され、基本燃料噴射量が通常よりリッチ側の
値となってし、これに対する増量補正が禁止されるので
、空燃比がオーバーリッチとなるのを防止でき、これに
より生ずる排気エミッションの悪化或は失火を防止する
ことができる。またこのとぎ内燃機関に供給される燃Ｆ
ｌａ合気の空燃比は、吸入空気量の検出遅れによって若
干変化するだりで、基本燃料噴射量１こ対応してほぼ一
定となるので、内燃機関を安定して運転することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の４１４成を表Ｊブ〔１ツク図、第２図
乃至第４図は本発明の実施例を示し、第２図は内燃機関
及びその周辺装置を表づ概＃３構成図、第３図は電子１
ｊす御回路の構成を表すブＬ１ツク図、第４図は電子制
御回路で実行される燃わＩ　１１３剣量算出処理を表す
）Ｌｌ−ヂャート、である。 Ｍｌ、１・・・内燃機関 Ｍ２・・・運転状態検出手段 Ｍ３・・・基本燃わｌ　ｔｉｅ則聞咋出算出Ｍ４・・・
増量補正禁止手段 Ｍ５・・・実燃石噴ｑ４量障出手段 Ｍ６・・・減速運転検出手段 Ｍｌ・・・増量補正禁止手段 １８・・・エアフロメータ ２２・・・スロットルセンリ゛ ２６・・・回転数セン９ ３６・・・電子制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸入空気量を含む内燃機関の運転状態を検出する運転状
   態検出手段と、 該運転状態検出手段で検出された吸入空気量を一つのパ
   ラメータとして、内燃機関の負荷に応じた基本燃料噴射
   量を算出する基本燃料噴射量算出手段と、 上記運転状態検出手段で検出される内燃機関の運転状態
   が予め設定された燃料増量条件を満足したとき、該運転
   状態に応じて上記基本燃料噴射量の増量補正値を算出す
   る増量補正値算出手段と、該増量補正値算出手段で算出
   された増量補正値に基づき上記基本燃料噴射量を補正し
   て実燃料噴射量を算出する実燃料噴射量算出手段と、 を備えた内燃機関の燃料噴射量制御装置において、 上記運転状態検出手段の検出結果に基づき当該内燃機関
   の高負荷運転からの減速を検出する減速運転検出手段と
   、 該減速運転検出手段で当該内燃機関の減速運転が検出さ
   れた後所定期間は、上記実燃料噴射量算出手段が上記増
   量補正値に基づき上記基本燃料噴射量を補正するのを禁
   止する増量補正禁止手段と、を備えたことを特徴とする
   内燃機関の燃料噴射量制御装置。