JPS6355335A - 電子燃料噴射式エンジンの空燃比制御装置 - 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） 本発明は、エンジンの運転状態に応じた燃料噴射量を設
定し、その燃料噴射量をもって燃料噴射を行うことによ
り、エンジンに供給される混合気の空燃比を制御するよ
うにされた電子燃料噴射式エンジンの空燃比制御装置に
関する。

（従来の技術） 一般に、電子燃料噴射装置によって燃料の供給が行われ
る電子燃料噴射式エンジンでは、マイクロコンピュータ
等が用いられた電子制御部（コントロールユニット）に
より、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて基本燃
料噴射量が設定され、さらに、必要に応じてこの基本燃
料噴射量に各種の補正が加えられて最終燃料噴射量が設
定される。

そして、この最終燃料噴射量に応じたパルス幅を有する
噴射パルス信号が形成され、斯かる噴射パルス信号によ
り燃料噴射弁の駆動制御が行われて、エンジンに対する
最終燃料噴射量をもっての燃料噴射が行われ、その結果
、エンジンに供給される混合気の空燃比が目標値となる
ように制御される。

（発明が解決しようとする問題点） 斯かる電子燃料噴射式エンジンにおいて、吸入空気量を
検出する手段としてフラップ式のエアフローセンサが用
いられる場合には、例えば、特公昭５７−１２８５１号
公報にも示される如くに、スロットル弁が開状態から急
速に閉状態（アイドリング開度状態）にされた直後に、
吸気通路に配されたエアフローセンサのフラップが、ス
ロットル弁が急速に閉状態にされたことに起因する、吸
気通路内における空気流動によって必要以上に押し戻さ
れて（オーバーシュートして）、エアフローセンサから
得られる検出信号があられす吸入空気量が、実際にエン
ジンの気筒内に吸入される吸入空気量に比して過少とな
ってしまうことがある。

このようなエアフローセンサの誤動作が発生すると、電
子制御部によって設定される最終燃料噴射量が実際の吸
入空気量に見合う量に比して大幅に減量されたものとな
ってしまい、この結果、空燃比が目標値に比して著しく
リーン側にずれてしまうという不都合を生じる。そして
、このようにスロットル弁が閉状態にされた直後に空燃
比が著しくリーン側にずれると、失火が生じてエンジン
ストールが発生する、あるいは、トルクショックが発生
する等の問題を生じる。

また、エアフローセンサの誤動作が発生しない場合であ
っても、吸気通路におけるスロットル弁より下流側部分
にサージタンクが設けられた電子燃料噴射式エンジンに
おいては、スロットル弁が急速に閉状態にされた直後に
サージタンク内の大量の空気が気筒内に吸入されるが、
この吸入される空気■はエアフローセンサによって検出
されない、このため、エアフローセンサから得られる検
出信号があられす吸入空気量が、上述した如くの、エア
フローセンサの誤動作が発生した場合と同様に、実際に
エンジンの気筒内に吸入される吸入空気量に比して過少
となる。従って、この場合も空燃比が目標値に比して著
しくリーン側にずれてしまい、上述した場合と同様な問
題を生じる。このような不都合を解消するための一つの
方策として、例えば、前述した公報にも示される如くに
、スロットル弁が急速に閉状態にされた直後には最終燃
料噴射量を増量補正することが考えられる。

しかしながら、電子燃料噴射式エンジンでは、通常、燃
料噴射がエンジンの回転に同期して間欠的に行われるの
で、上述の如（に最終燃料噴射量を増量補正するように
した場合には、増量補正された最終燃料噴射量をもって
の燃料噴射が行われる時期がスロットル弁が開状態から
閉状態にされた時点に対して遅れてしまい、上述した如
くの問題を確実に解消することができない虞がある。

斯かる点に鑑み本発明は、吸気通路におけるス・・・ト
ル弁より上流側部分に配され′たフラ・ブ式のエアフロ
ーセンサ、もしくは、スロットル弁より下流側部分に配
されたサージタンク、及び、燃料噴射弁を備えるエンジ
ンにおいて、燃料噴射弁により上流側部分にて検出され
る吸入空気量に応じた燃料噴射量をもって燃料噴射を行
うようになされ、しかも、スロットル弁が開状態から閉
状態にされたとき生じるエンジンストールやトルクショ
ックを確実に防止できるようにされた電子燃料噴射式エ
ンジンの空燃比制御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る電子燃料噴射式
エンジンの空燃圧制′４′Ｂ装置は、吸気通路における
スロットル弁より上流側部分に配されたフラップ式のエ
アフローセンサ、もしくは、スロットル弁より下流側部
分に配されたサージタンク、及び、燃料噴射弁を備える
エンジンにおいて、燃料噴射弁に、上流側部分にて検出
される吸入空気量に応じに量の燃料を、所定のタイミン
グに同期して噴射させる制御を行う通常燃料噴射制御手
段と、スロットル弁が閉状態にされたことを検出する閉
状態検出手段と、上述の通常燃料噴射制御手段とは別個
に、燃料噴射弁に所定量の燃料を噴射させる制御を行う
臨時燃料噴射手段とを備え、臨時燃料噴射手段が、閉状
態検出手段によりスロットル弁が開状態から閉状態にさ
れたことが検知された直後に、燃料噴射弁に燃料を噴射
させるようにされる。

（作　用） 上述の如くの構成とされる電子燃料噴射式エンジンの空
燃比制御装置においては、通常燃料噴射制御手段が、燃
料噴射弁に、上流側部分にて検出される吸入空気量に応
じた量の燃料を所定のタイミングに同期して噴射させる
制御を行う一方、臨時燃料噴射手段が、閉状態検出手段
によりスロットル弁が開状態から閉状態にされたことが
検知された直後に、燃料噴射弁に、所定量の燃料を噴射
させる制御を行うようにされる。

このようにされることにより、スロットル弁が開状態か
ら閉状態にされた直後に、ｂｎ臨時料噴射による燃料供
給が直ちに行われるので、エアフローセンサの誤動作や
サージタンク内の大量の空気が気筒内に吸入されること
に起因して、空燃比がリーン側にずれてしまうことが確
実に回避できるものとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る電子燃料噴射式エンジンの空燃比
制御装置の一例を、自動車に搭載されたエンジンの主要
部とともに示す概略構成図である。

第１図において、エンジン本体１０にはピストン１３が
嵌挿される気筒１４が形成されており、この気筒１４に
は吸気通路１２及び排気通路１５が接続される。吸気通
路１２には、その上流側から下流側に順次エアクリーナ
１９．フラップ式のエアフローセンサ２０．スロットル
弁２５．サージタンク２７及び燃料噴射弁３０が夫々所
定の態様で配設されている。

エアフローセンサ２０は、吸気通路１２におけるエアク
リーナ１９とスロットル弁２５との間の部分を流れる吸
入空気の流量に応じて回動し得るように配されたフラッ
プ２２と、このフラップ２２を常時吸気通路１２を閉し
る方向に付勢するリターンスプリング（図示されていな
い）と、フラップ２２の開度に応じてその出力を変化さ
せるポテンショメータ２３とを有している。エアフロー
センサ２０からは、ポテンショメータ２３の出力が、検
出信号Ｓａとして、後で詳述されるコントロールユニッ
ト１００に供給される。

マタ、スロ・ノトル弁２５に関連して、その開度（スロ
ットル開度）を検出するスロットル開度センサ２６とス
ロットル弁２５が全閉状態（アイドリング開度）にされ
たときオン状態をとるアイドルスイッチ２８が設けられ
ている。スロットル開度センサ２６からはスロットル開
度に応じた検出信号Ｓｔが得られ、アイドルスイッチ２
８からはスロットル弁２５が全閉状態にされたことをあ
られす検出信号Ｓｉが得られ、これら検出信号Ｓｔ及び
Ｓｉがコントロールユニット１００に供給される。

燃料噴射弁３０は、コントロールユニット１００から供
給される駆動パルス信号Ｃｐに応じて燃料供給系から調
圧されて圧送される燃料を吸気ボート部に向けて所定の
タイミングで間欠的に噴射し、気筒１４内に吸入される
混合気を作る。混合気は気筒１４内に吸気弁１６を介し
て吸入され、点火コイル３１からの高圧パルスがエンジ
ンの回転に同期した所定のタイミングで供給される点火
プラグ３３により、点火されて燃焼される。そして、混
合気が燃焼されて生成される排気ガスが排気弁１８を介
して排気通路１５に排出される。

また、点火プラグ３３に高圧パルスを供給する点火コイ
ル３１からは、エンジン回転数をあらゎす点火信号が得
られ、この点火信号が検出信号■ｇとしてコントロール
ユニット１００に供給される。

コントロールユニット１００は、上述の検出信号３ａ、
Ｓｔ、Ｓｉ及びｒｇに加えて、シフトレバ−３４に関連
して設けられ、シフトレバ−３４がニュートラル位置に
されるときオン状態をとるニュートラルスイッチ３５か
ら得られる検出信号Ｓｄと、クラッチペダル３６に関連
して配されて、クラッチペダル３６が踏み込まれるとき
オン状態をとるクラッチスイッチ３７から得られる検出
信号Ｓｃと、エンジンの運転状態をあられすエンジンの
制御に必要な、その他の検出信号群Ｓｘとが供給される
。

そして、コントロールユニット１００は、具体的には、
例えば、第２図に示される如くに構成される。この第２
図に示される具体例においては、エアフローセンサ２０
から得られる検出信号Ｓａと点火コイル３１から得られ
る検出信号１ｇが供給される基本燃料噴射量設定回路５
１と、スロットル開度センサ２６から得られる検出信号
Ｓｔが供給される微分回路５５と、ニュートラルスイッ
チ３５から得られる検出信号Ｓｄ及びクラッチスイッチ
３７から得られる検出信号Ｓｃが供給されるオア回路５
７とが備えられている。

基本燃料噴射量設定回路５１は検出信号Ｓａがあられす
吸入空気量と検出信号１ｇがあられすエンジン回転数と
に基づいて基本燃料噴射量を算出し、この算出された基
本燃料噴射量に応じた出力信号ＣＩを形成してこれを噴
射量補正回路５２に供給する。噴射量補正回路５２は、
検出信号群ＳＸがあられすエンジンの運転状態、例えば
、冷却水温や吸気温等に応じて、出力信号Ｃ，があられ
す基本燃料噴射量を補正して最終燃料噴射量を算出し、
この算出された最終燃料噴射量に応じた出力信号Ｃ２を
形成してこれを通常噴射用駆動回路５３に供給する。

通常噴射用駆動回路５３は出力信号Ｃ２に応じたパルス
幅を有する駆動パルス信号Ｃｐを形成し、それを点火コ
イル３１から供給される検出信号Ｉｇと同期して、即ち
、エンジンの回転に同期して、オア回路５４を介して燃
料噴射弁３０に供給する。

これにより、エンジンが通常運転状態にある場合には、
燃料噴射弁３０による通常燃料噴射が行われて、エンジ
ンにその運転状態に応じた量の燃料が供給される。

微分回路５５は、スロットル開度センサ２６から供給さ
れる検出信号Ｓｔに基づいてスロットル開度の変化率を
算出し、この変化率に応じた出力信号Ｃ１を、比較回路
５９の比較入力端に供給する。比較回路５９の基準入力
端には基準電圧が印加されており、出力信号Ｃ３のレベ
ルが基準電圧のレベルｖ′１以下であるとき、従って、
スロットル弁２５が急速に閉方向に戻されてスロットル
開度の変化率が負の設定値以下となるとき、比較回路５
９から高レベルをとる出力信号Ｃｓが得られる。この出
力信号Ｃｓは急減速フラグ設定回路６０に供給され、急
減速フラグ設定回路６０はスロットル開度の変化率が負
の設定値以下となる期間及びそれが負の設定値以下の状
態からそれを越えた後所定時間が経過するまでの間高レ
ベルをとる出力信号Ｃａをアンド回路６１の一つの入力
端叫供給する。

アンド回路６１の他の一つの入力端には、ニュートラル
スイッチ３５から得られる検出信号Ｓｄ及びクラッチス
イッチ３７から得られる検出信号Ｓｃがオア回路５７を
介して供給され、さらに、アンド回路６１の他の別の入
力端には、アイドルスイッチ２８から得られる検出信号
Ｓｉが供給される。アンド回路６１からは、出力信号Ｃ
ａが高レベルをとり、かつ、検出信号Ｓｄ及びＳｃのう
ちの少なくとも一方が高レベルをとるとともに、検出信
号Ｓｉも高レベルをとるとき、即ち、ニュートラルスイ
ッチ３５及びクラッチスイッチ３７のうちの少なくとも
一方がオン状態とされてエンジンから駆動輪に至る動力
伝達路が遮断状態にされるとともに、アイドルスイッチ
２８がオン状態にされてスロットル弁２５が全閉状態に
されているとき、高レベルをとる出力信号ｃｂが得られ
、この出力信号ｃｂが臨時噴射用駆動回路６２に供給さ
れる。

臨時噴射用駆動回路６２は、高レベルをとる出力信号ｃ
ｂが供給されるとき、それが高レベルをとる期間に対応
するパルス幅を有する臨時駆動パルス信号Ｃｑを形成し
てこれをオア回路５４を介して燃料噴射弁３０に供給す
る。これにより、燃料噴射弁３０による臨時燃料噴射が
行われて、エンジンに通常燃料噴射による燃料供給とは
別個に所定量の燃料が供給される。

次に、コントロールユニット１００による臨時燃料噴射
が行われる際の各部の動作を第３図のタイムチャートを
参照して説明する。

第３図Ａに示される如（、例えば、時点ｔ１でアクセル
ペダルが踏み込まれてスロットル開度が徐々に増大せし
められ、時点ｔ、でアクセルペダルが開放されてスロッ
トル弁２５が急速に元に戻され、時点ｔ４で全閉状態に
された場合には、微分回路５５から得られる出力信号Ｃ
３は、第３図Ｂに示される如く、時点１．で立上がり、
時点ｔ３に至るまでは正のレベルをとる矩形波となり、
時点ｔ、で大きく立下がって時点ｔ４に至るまでは負の
レベルをとる矩形波となる。従って、時点ｔ３から時点
ｔ４に至るまでは、出力信号Ｃ３のレベルが基準電圧の
レベルｖＩ以下となるため、比較回路５９からは高レベ
ルをとる出力信号Ｃ５が得られ、これが急減速フラグ設
定回路６０に供給される。急減速フラグ設定回路６０は
出力信号Ｃｓが基準電圧のレベルＶ、を越えるレベルか
ら基準電圧のレベル■１以下のレベルに変化する時点ｔ
３から、出力信号Ｃｓが基準電圧のレベル■、以下のレ
ベルから基準電圧のレベルＶ、を越えるレベルに変化し
た後内蔵するタイマによって計測される所定時間Δｔが
経過する時点ｔ、までの間、第３図Ｃに示される如く、
高レベルをとる出力信号Ｃａをアンド回路６１に供給す
る。

一方、上述の如くにスロットル開度が変化するもとでは
、アイドルスイッチ２８から得られる検出信号Ｓｉが第
３図りに示される如く、時点１゜までは高レベルをとり
、時点ｔ、から時点ｔ４に至るまでは低レベルをとり、
時点ｔ４以後は高レベルをとるものとなる。このように
スロットル開度及びアイドルスイッチ２８が変化するも
とで、ニュートラルスイッチ３５及びクラッチスイッチ
３７から得られる検出信号Ｓｄ及びＳｃがあられす動力
伝達経路の状態が、例えば、第３図Ｅに示される如く、
時点ｔ２に至るまでは接続状態とされ、時点ｔ２から時
点ｔ６に至るまでの間、ギアチェンジ等のため遮断状態
とされたとすれば、スロットル弁２５が急速に全閉状態
にされた時点ｔ４の直後に、特に動力伝達経路が遮断状
態にされている場合には、前述した如くの理由によって
エアフローセンサ２０から得られる検出信号Ｓａがあら
れす吸入空気量は実際に気筒１４に吸入される吸入空気
に比して過少となることに起因してエンジンストールや
トルクショックが発生し易いため、時点ｔ４から時点ｔ
５に至るまでの期間はアンド回路６１から高レベルをと
る出力信号ｃｂが得られ、この出力信号ｃｂが臨時噴射
用駆動回路６２に供給されて臨時噴射用駆動回路６２か
らは、第３図Ｆに示される如くに、時点ｔ４から時点ｔ
、に至る期間Δｔにおいて高レベルをとる臨時駆動パル
ス信号Ｃｑが形成されてこれがオア回路５４を介して燃
料噴射弁３０に供給される。

これにより、動力伝達経路が遮断状態にされたもとでス
ロットル弁２５が急速に全閉状態にされたとき、その直
後に臨時駆動パルス信号Ｃｑのパルス幅に対応する期間
（Δｔ）だけ燃料噴射弁３０が開弁作動して臨時燃料噴
射が行われ、所定量の燃料が、通常燃料噴射とは別個に
しかも、それにより早期に、エンジンに供給される。こ
の結果、スロットル弁２５が急速に全閉状態にされた直
後に、気筒１４に供給される混合気の空燃比が目標値に
対して著しくリーン側にずれてしまうことが確実に回避
されることになる。

なお、上述の例においては、臨時駆動パルス信号Ｃｑの
パルス幅がスロットル弁２５が全開状態にされた直後に
気筒１４に実際に吸入される吸入空気量に基づいて所定
の値となるように設定されるが、臨時駆動パルス信号Ｃ
ｑのパルス幅は必ずしも一定値に設定する必要はなく、
例えば、エンジンの減速度合等に基づいて変化させるよ
うになされてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る電子燃料噴
射式エンジンの空燃比制御装置においては、燃料噴射弁
に上流側部分にて検出される吸入空気量に応じた所定量
の燃料を噴射させる制御を行うことに加えて、スロット
ル弁が開状態から閉状態にされた直後に、臨時燃料の噴
射によって直ちに所定量の燃料を噴射させる制御を行う
ようにされるため、スロットル弁が開状態から閉状態に
された直後に、エアフローセンサの誤動作やサージタン
ク内の大量の空気が気筒内に吸入されることに起因して
空燃比がリーン側にずれてしまうことが確実に回避でき
るものとなり、この結果、エンジンストールやトルクシ
ョックの発生を効果的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子燃料噴射式エンジンの空燃“
比制御装置の一例を自動車に搭載されたエンジンととも
に示す概略構成図、第２図は第１図に示される例のコン
トロールユニットの具体構成を示すブロック図、第３図
は第１図に示される例の動作説明に供されるタイムチャ
ートである。 図中、１０はエンジン本体、１２は吸気通路、２０はエ
アフローセンサ、２５はスロットル弁、２８はアイドル
スイッチ、３０は燃料噴射弁である。 Ｆ臨時駆動 パルス信号０ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気通路におけるスロットル弁より上流側部分に配され
   たフラップ式のエアフローセンサ、もしくは、上記スロ
   ットル弁より下流側部分に配されたサージタンク、及び
   、燃料噴射弁を備えるエンジンにおいて、上記上流側部
   分にて検出される吸入空気量に応じた量の燃料を、所定
   のタイミングに同期して上記燃料噴射弁から噴射させる
   制御を行う通常燃料噴射制御手段と、上記スロットル弁
   が開状態から閉状態にされたことを検出する閉状態検出
   手段と、該閉状態検出手段により上記スロットル弁が閉
   状態にされたことが検出された直後に、所定量の燃料を
   、上記燃料噴射弁から噴射させる制御を行う臨時燃料噴
   射制御手段とを具備して構成される電子燃料噴射式エン
   ジンの空燃比制御装置。