JPS6340259B2 - - Google Patents

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JPS6340259B2
JPS6340259B2 JP56033062A JP3306281A JPS6340259B2 JP S6340259 B2 JPS6340259 B2 JP S6340259B2 JP 56033062 A JP56033062 A JP 56033062A JP 3306281 A JP3306281 A JP 3306281A JP S6340259 B2 JPS6340259 B2 JP S6340259B2
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air
fuel
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altitude correction
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Nissan Motor Co Ltd
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    • F02M7/23—Fuel aerating devices
    • F02M7/24—Controlling flow of aerating air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M3/07—Increasing idling speed by positioning the throttle flap stop, or by changing the fuel flow cross-sectional area, by electrical, electromechanical or electropneumatic means, according to engine speed
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の燃料供給装置に用いる高度
補正装置に関するものである。 内燃機関の燃料供給装置は、機関吸入空気の体
積流量に比例するよう燃料を計量してこの燃料を
吸入空気と共に機関に供給するものであるため、
大気圧や温度の変化により空気密度が変ると、吸
入空気と燃料との混合気が空燃比（質量比）の変
化を生ずる。とりわけ、車両用内燃機関の場合車
両が高地（海抜の高い所）を走行する時、空気が
気薄になる分だけ空燃比が過濃傾向となり、機関
が種々の運転不調をきたす。 そこで、機関燃料供給装置には、高地走行時も
空燃比が気圧の変化により影響を受けることなく
所定の値に制御されるよう高度補正装置を設ける
ことが行なわれている。 ところで従来の高度補正装置は、機関燃料供給
装置が気化器である場合について例示すると、第
９図の如くに構成されていた。図中ａは気化器、
ｂはベンチユリー、ｃは絞弁、ｄはフロート、ｅ
はメインノズル、ｆは燃料メイン通路、ｇはメイ
ンエヤブリード、ｈは高度補正装置を夫々示す。
高度補正装置ｈは弾性膜で造形されて内部に一定
圧の気体を封入されたベローズｉを具え、その一
端をケースｊに固定すると共に、他端はアクチユ
エータロツドｋを固設する。ベローズｉは大気圧
の変化に応じ伸縮し、即ち高地において大気圧が
低くなると伸長し、アクチユエータロツドｋ及び
レバーｌを介しメータリングニードルｍを図中左
行せしめてメータリングジエツトｎの開口面積を
大きくする。これにより大気連通孔ｏからメータ
リングジエツトｎ及び通路ｐを経て、メイン通路
ｆ内をメインノズルｅに向け流れている供給燃料
中に導入される空気の量が増えることとなり、メ
インノズルｅから吸い出される燃料中に占める空
気の割合が増す。従つて、メインノズルｅから機
関に供給される燃料が、メータリングジエツトｎ
の開度増大にともなう空気量増大分で希釈される
こととなり、高地において空燃比を過濃とならな
いよう高度補正することができる。 しかして、このような従来の高度補正装置にあ
つては、ベローズｉを用いて補正用の空気が通る
メータリングジエツトｎの開度を制御する構成で
あるため、ベローズｉの大気圧応答感度に限界が
あり、きめ細かな高度補正は望み得べくもなく、
又ベローズｉの経時変化により製作当初の高度補
正特性を維持し難く、いずれにしても正確な高度
補正ができず、決して信頼性の高いものでなかつ
た。更に、従来は上述した処から明らかなよう
に、高度補正用空気をメイン燃料通路ｆに対して
のみ供給していたため、スロー系からのみ燃料が
供給されるような機関の低負荷運転時には、所定
の高度補正を期待できないという問題があつた。 本発明は絞弁開度及び機関回転速度から現状の
機関運転を海抜零メートル地において行なう時当
然得られるべき吸気管絶対圧設定値を求め、これ
と現在の吸気管絶対圧との差を演算し、この演算
結果から、機関への混合気の空燃比が海抜変化に
よる影響を受けることのないよう、これを補正す
る構成とすれば、従来のようにベローズを用いる
必要がなくなると共に、上記演算結果をメイン系
及びスロー系の双方の高度補正に用いることがで
きて、従来の上記問題解決を実現できるとの観点
から、この着想を具体化した機関燃料供給装置の
高度補正装置を提供しようとするものである。 以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。 第１図は、機関燃料供給装置が電子制御気化器
である場合の本発明高度補正装置の構成例を示す
ブロツク線図で、図中１は内燃機関、２は同機関
に燃料を供給するための電子制御気化器を夫々示
す。本発明においてはクランク角センサ３からの
機関回転速度信号Ｒ、絞弁開度センサからの絞弁
開度信号Ｔ及び圧力センサ５からの吸気管絶対圧
信号Ｐを制御回路６に入力する。制御回路６は機
関回転速度信号Ｒ及び絞弁開度信号Ｔから現在の
機関運転状態を判別して、現状の機関運転を海抜
零メートル地において行なう時当然得られるべき
吸気管絶対圧設定値を読出し又は演算により求
め、その後この設定値と上記吸気管絶対圧信号Ｐ
との差を演算してこの演算結果に基づく補正信号
Ｃを出力する。補正信号Ｃを入力される定負圧弁
７は適当な負圧源（例えば機関吸入負圧）から一
定値の負圧を作り出しており、定負圧弁７はこの
一定負圧を補正信号Ｃに対応した値に直して電子
制御気化器２へ、詳しくは該気化器の後述するメ
インバリアブルエヤブリード及びスローバリアブ
ルエヤブリードへ供給し、これらエヤブリードの
開度を海抜に応じた値に制御して機関１への混合
気の空燃比を海抜変化による影響を受けることの
ないよう高度補正する。 かかる本例の高度補正装置を具体的には第２図
に示す如くに構成する。電子制御気化器は機関１
の吸気管（インテークマニホルド）８に接続して
設けられ、周知のものであるが、若干の補足説明
を追加すると、以下の如くである。即ち、電子制
御気化器は、絞弁９、フロート１０、メインノズ
ル１１、スローポート１２、メイン燃料通路１
３、スロー燃料通路１４、メインエヤブリード１
５及びスローエヤブリード１６を概略構成要素と
する点線で囲まれた通常の気化器２にメインソレ
ノイドバルブ１７及びスローソレノイドバルブ１
８を設け、これらソレノイドバルブ１７，１８を
夫々メイン制御通路１９及びスロー制御通路２０
を経てメイン燃料通路１３及びスロー燃料通路１
４に接続して構成される。 制御回路６は機関１の排気管２１に設けたO2
センサ２２からの信号、即ち排気ガス中の酸素濃
度に関する信号Ｏと、機関１に設けた温度センサ
２３からの機関冷却水温信号Ｅを入力されてお
り、機関冷却水温が排気管２１中に設けた三元触
媒（図示せず）を作動させ得るような温度（例え
ば７℃以上）に達する時、酸素濃度信号Ｏから排
気ガス中の酸素濃度を判別し、これに基づきメイ
ンソレノイドバルブ１７及びスローソレノイドバ
ルブ１８を開閉制御して制御通路１９，２０から
燃料通路１３，１４に向う空燃比補正空気の量を
制御し、上記三元触媒の転化率を高く保つよう空
燃比を理論空燃比近くのごく狭い範囲内に自動制
御する。 本発明は上記電子制御気化器のメイン制御通路
１９及びスロー制御通路２０に夫々メインバリア
ブルエヤブリード２４及びスローバリアブルエヤ
ブリード２５を挿入して設け、これらバリアブル
エヤブリード２４，２５の制御負圧室２４ａ，２
５ａを夫々制御負圧通路２６，２７により定負圧
弁７の負圧取出ポートに接続する。定負圧弁７は
通路２８を経て吸気管８内の負圧を常時導びか
れ、これを内蔵ばね７ｂ，７ｃのばね力差で決ま
る一定値にして負圧室７ａ内に貯留し、この一定
負圧をメインバリアブルエヤブリード制御用電磁
弁２９及びスローバリアブルエヤブリード制御用
電磁弁３０の開弁割合（開弁時は負圧が小さくな
る）により決まる値に個々に調整した後、通路２
６，２７を経て制御負圧室２４ａ，２５ａに夫々
供給するものとする。 制御回路６には別に、機関１のクランクシヤフ
ト３１に関連して設けられたクランク角センサ３
からの機関回転速度信号Ｒと、吸気管８内に臨ま
せて設けた圧力センサ５からの吸気管絶対圧信号
Ｐと、絞弁９に関連して設けた絞弁開度センサ４
からの絞弁開度信号Ｔとを入力させる。 制御回路６をマイクロコンピユータにより構成
した場合、上記本発明高度補正装置は第３図のフ
ローチヤートに従つて以下の如くに作用する。即
ち、制御回路６はブロツク３２において、一定時
間隔でクロツクから発せられる割込信号毎にクラ
ンクセンサ３からの信号Ｒ、絞弁開度センサ４か
らの信号Ｔ及び圧力センサ５からの信号Ｐより、
機関回転速度、絞弁開度及び吸気管絶対圧を読取
る。次で制御はブロツク３２からブロツク３３に
進み、このブロツクで、機関回転速度及び絞弁開
度から現在の機関運転状態を判断する。そして、
この判断結果に基づき、現状の機関運転を海抜零
メートル地において行なう時当然得られるべき吸
気管絶対圧設定値（mmHg）を演算により又は次
表に示す記憶データからの読出しにより求める。
【表】 その後制御はブロツク３４に進み、ここで上述
の如くに求めた吸気管絶対圧設定値から、ブロツ
ク３２で読取つた吸気管絶対圧（実測吸気管絶対
圧）を減算し、この減算結果から海抜結果による
大気圧差を求める。次のブロツク３５では、この
ようにして求めた演算結果を第２図に示すバリア
ブルエヤブリード制御用電磁弁２９，３０に出力
してこれら電磁弁の開弁割合を例えば第４図に示
す態様に従い、即ち海抜が高くなつて大気圧が低
下する程開弁割合が増すよう制御する。電磁弁２
９，３０がこのように開弁割合を増すと、定負圧
室７ａの一定負圧がそれだけ多く大気中に逃がさ
れ、通路２６，２７を経てバリアブルエヤブリー
ド２４，２５の室２４ａ，２５ａに向う制御負圧
が小さくなり、それだけバリアブルエヤブリード
２４，２５の開度が大きくなつて通路１９，２０
よりメイン燃料通路１３及びスロー燃料通路１４
内に導入される補正空気量が増え、高地において
混合気の空燃比が過濃になるのを防止することが
できる。従つて、混合気の空燃比を海抜変化によ
る影響を受けないよう高度補正することができ
る。 第５図は機関燃料供給装置が電子制御燃料噴射
装置である場合の本発明装置の構成例を示すブロ
ツク線図である。電子制御燃料噴射装置は燃料噴
射弁３６を具え、制御回路６が後述するように機
関１の運転状態を代表する各種情報入力の演算結
果から燃料噴射弁３６の開弁割合を決定すること
により、該噴射弁から機関運転状態にマツチした
適正量の燃料を機関１に噴射して供給するもので
ある。本例においても制御回路６に前述した例に
おけると同様、センサ３，４，５から夫々エンジ
ン回転速度信号Ｒ、絞弁開度信号Ｔ及び吸気管絶
対圧信号Ｐを入力する。制御回路６は先ずエンジ
ン回転速度信号Ｒ及び絞弁開度信号Ｔから現在の
機関運転状態を判別して、現状の機関運転を海抜
零メートル地において行なう時当然得られるべき
吸気管絶対圧設定値を求め、この設定値と吸気管
絶対圧信号Ｐとの差を演算してその結果に基づく
補正係数（詳しくは後述する）を前記噴射弁開弁
割合に乗じ、燃料噴射弁３６に開弁信号Ｉを出力
する。かくて、燃料噴射弁３６の開弁割合は海抜
が高くなるにつれ小さくされ、噴射弁３６からの
燃料噴射量が減じられて空燃比が高地において過
濃となるのを防止でき、空燃比を海抜変化による
影響を受けないよう高度補正することができる。 かかる本例の高度補正装置を具体的には第６図
に示す如くに構成し、制御回路６は上記信号Ｒ，
Ｔ，Ｐの他に温度センサ２３からの機関冷却水温
信号Ｅを入力される。そして、この制御回路６は
これをマイクロコンピユータで構成する場合、第
７図に示すフローチヤートに従つて、以下の如く
に通常の燃料噴射制御及び高度補正を行なう。 即ち、先ずブロツク３７において、一定時間隔
でクロツクから発せられる割込信号毎にクランク
センサ３からの信号Ｒ、絞弁開度センサ４からの
信号Ｔ及び圧力センサ５からの信号Ｐより、機関
回転速度、絞弁開度及び吸気管絶対圧を読取る。
次で、制御はブロツク３８に進み、このブロツク
で機関回転速度及び絞弁開度（ブロツク３７でさ
らにプラツプ式のエアフローセンサから空気の体
積流量を読取る場合絞弁開度でなくエアフローセ
ンサからの値でもよい）から現在の機関運転状態
に対応した基本的な燃料噴射量が得られる噴射弁
開弁割合Tpを演算する。その後、ブロツク３９
で機関回転速度及び絞弁開度から判断した現状の
機関運転を海抜零メートル地において行なう時当
然得られるべき吸気管絶対圧設定値を演算する。
その後制御はブロツク４０に進み、ここで上記の
吸気管絶対圧設定値から、ブロツク３７で読取つ
た吸気管絶対圧を減算し、これにより海抜変化に
よる大気圧差を求めた後、この演算結果を基に例
えば第８図に示す傾向を持つ補正係数KHを演算
又は記憶データからの読出しにより決定する。補
正係数KHはブロツク４１において、前記ブロツ
ク３８で求めた基本的な噴射弁開弁割合Tpに対
しTp×（１＋KH）の関係式をもつて乗じ、噴射
弁開弁割合を高地ほど小さくして燃料の噴射量を
少なくし、空燃比を高地において過濃とならない
よう高度補正する。 その後制御はブロツク４２に進み、前記ブロツ
ク３７で読取られた機関冷却水温から水温補正係
数KWをブロツク４２で演算し、この係数を用い
て次の制御ブロツク４３でTp×（１＋KH＋KW）
の演算を行ない、基本的な噴射弁開弁割合Tpの
水温補正を実行する。このようにして最終的に得
られた噴射弁開弁割合Tp×（１＋KH＋KW）は
次のブロツク４４において噴射弁３６（第６図参
照）に出力され、この開弁割合に応じた量の燃料
を噴射弁３６から機関１に噴射して供給すること
ができる。 かくして本発明高度補正装置は上述の如く、機
関燃料供給装置が気化器であるにせよ、電子制御
燃料噴射装置であるにせよ、現状の機関運転を海
抜零メートル地において行なう時当然得られるべ
き吸気管絶対圧設定値と、現在の吸気管絶対圧と
の差に基づき空燃比の高度補正を行なう構成とし
たから、従来のようなベローズが全く不要にな
り、きめ細かな高度補正が得られると共に、時間
の経過につれ補正特性が変化するという不都合を
回避でき、合せてメイン系のみならずスロー系も
高度補正できるため、機関のあらゆる運転領域に
おいて所定の高度補正を実行させ得る等の諸特長
を兼備する。 又、本発明装置は上述の構成故に、運転継続中
に高度が変化した場合も、その都合上記の高度補
正を行うことができ、高度補正が不正確なまま運
転されるような事態を全く生じない。
【図面の簡単な説明】
第１図は気化器式燃料供給装置用に構成した本
発明高度補正装置のブロツク線図、第２図は同装
置の具体的なシステム図、第３図は同装置の動作
フローチヤート、第４図は同装置に用いたバリア
ブルエヤブリード制御用電磁弁の開弁割合特性
図、第５図は電子制御燃料噴射式燃料供給装置用
に構成した本発明高度補正装置のブロツク線図、
第６図は同装置の具体的なシステム図、第７図は
同装置の動作フローチヤート、第８図は燃料噴射
弁開弁割合の高度補正係数に関する線図、第９図
は従来型高度補正装置のシステム図である。 １……内燃機関、２……電子制御気化器、３…
…クランク角センサ（機関回転速度センサ）、４
……絞弁開度センサ、５……圧力センサ、６……
制御回路、７……定負圧弁、８……吸気管、９…
…絞弁、１５，１６……エヤブリード、１７，１
８……ソレノイドバルブ、１９，２０……制御通
路、２４，２５……バリアブルエヤブリード、２
９，３０……バリアブルエヤブリード制御用電磁
弁、３６……燃料噴射弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 吸気管絶対圧に対応した信号を出力する圧力
    センサと、絞弁開度に対応した信号を出力する絞
    弁開度センサと、機関回転速度に対応した信号を
    出力する回転速度センサと、絞弁開度信号及び機
    関回転速度信号から現状の機関運転を海抜零メー
    トル地において行なう時当然得られるべき吸気管
    絶対圧設定値に対応した信号を出力する手段と、
    この信号及び前記吸気管絶対圧信号間の差を演算
    する手段と、この手段の演算結果に基づき機関に
    供給する混合気の空燃比を海抜変化による影響を
    受けることのないよう補正する手段とを具備した
    ことを特徴とする機関燃料供給装置の高度補正装
    置。 ２ 機関燃料供給装置を気化器とし、そのメイン
    系及びスロー系燃料通路に夫々空気を導入するエ
    ヤブリードの開度制御により空燃比の高度補正を
    行なう特許請求の範囲第１項記載の機関燃料供給
    装置の高度補正装置。 ３ 機関燃料供給装置を電子制御燃料噴射装置と
    し、該装置からの燃料噴射量の制御により空燃比
    の高度補正を行なう特許請求の範囲第１項記載の
    機関燃料供給装置の高度補正装置。
JP56033062A 1981-03-10 1981-03-10 Altitude corrector for engine fuel feeder Granted JPS57148039A (en)

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