JPS6394046A - 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、燃料噴射式エンジンの空燃比制御装置に係わ
り、特に減速運転直後の加速運転時における空燃比の制
御精度の向上対策に関する。

（従来の技術） 従来より、燃料噴射式エンジンの空燃北側ｔｌｌ）Ｘ置
として、例えば特開昭５８−１５００３３？ｊ公報に開
示される如く、エンジンへの吸入空気量とエンジン回転
数とに応じて燃料の塁本噴射最を定めるとともに、エン
ジンの加速運転時検出手段により検出される加速運転時
には燃料の噴射■を増量する加速増量を行うものがある
。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、吸気通路にエアフローセンサおよびサージタ
ンクを備えたエンジンでは、第８図の減速運転直後にお
ける空燃比特性図に示すように、Ａ点でエンジン回転数
の減少が開始されたとすると、当初、エアフローセンサ
で検出される吸入空気量が少なく、それに応じて燃わ１
噴口・１邑は少なくｆｆ、１１１２０されるが、燃焼室
にはサージタンクに溜っていた空気が一気に流入して空
気量が多くなるので、空燃比はリーン状態になる（第８
図Ｂ部）。その後、燃料噴ｔＡｆｆｉはそのまま一定で
あるが、吸入空気は上記の理由により一時高０圧状態と
なっているサージタンクに吸収され、燃焼室への空気量
が少なくなって空燃比はリッヂな状態（第８図Ｃ部）と
なり、所定時間経過後ようやり）＆正値に戻る（第８図
り部）という空燃比の変動特性を示す。

したがって、上記従来のものを利用した場合、以上のよ
うな空燃比特性を示す減速運転直後の空燃比がリッチな
状態にある所定時間内に加速運転に転すると、エンジン
回転数およびエアフローセンサで検出される吸入空気量
の増加に応じて燃料の基本噴射量も多くなり、かつ加速
増量も加わるが、サージタンクはなお高負圧状態にある
ため吸入空気を吸収し、燃焼室への吸入空気（５）はそ
れほど増加せず、第８図Ｃ部のリッチ状態をさらにリッ
チな方向に傾は適正範囲から外れたオーバリッチ状態に
陥り易いという欠点がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、エンジンが減速運転直後から加速運転に転じたと
ぎには、燃料の加速増量率を定常運転から加速運転への
移行時とは異なる値に変更することにより、減速運転直
後における空燃比変動を見込んだ加速増量を行い、その
後の加速運転時の空燃比制御を精度良く行うことにある
。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１図
に示すように、吸気通路に該吸気通路上流から順にエア
フローセンサ２１、スロットル弁９およびサージタンク
１０を備え、上記エアフローセンサ２１の出力に基づい
て基本噴射量を決定するとともに、加速運転時に噴射量
を増量するようにした燃料噴射式エンジンを前提とする
。そして、燃料噴射式エンジンの空燃比制御装置にエン
ジンの定常運転からの加速運転時を検出する第１加速運
転時検出手段３８と、エンジンの減速運転直後の加速運
転時を検出する第２加速運転時検出手段３９と、上記第
１および第２加速運転時検出手段３８．３９の出力を受
け、定常運転からの加速運転時と減速運転直後の加速運
転とで加速燃料増量率を変更する増量率制御手段４０と
を設ける構成としたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、エンジンの定常運転７
’Ｆ　＋３の加速運転時、増量率制御手段４０によりエ
ンジンに供給される燃料が基本噴射量よりも増量される
一方、減速運転直後の加速運転時には、増量率制御手段
４０により、定常運転からの加速運転時よりも燃料の加
速増刊が少なく制御される。したがって、減速運転直後
の加速運転時に吸入空気がサージタンク１０に吸収され
て燃焼室への空気■がエアフローセンサ２１により検出
される吸入空気量よりも少なくなるために生ずる空燃比
変動を見込んだ燃料の加速増１ｎが行われ、加速運転時
の空燃比制御が精１良よく行われる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づき説明
する。

第２図は本発明の実施例の全体偶成を示し、１はピスト
ン２によって容ｆ１！１可変となる燃焼室３を有するエ
ンジン、４は一端が大気に連通し、他端が上記エンジン
１に間口して上記燃焼室３に吸気を供給するための吸気
通路、５は燃焼室３からの排気を排出するための排気通
路、６は上記吸気通路４の燃焼室３への開口部に配設さ
れた吸気弁、７は上記排気通路５の燃焼室３への開口部
に配設された排気弁である。

上記吸気通路４には、吸入空気量を調整するためのスロ
ットル弁９と、該スロットル弁９の下流側で吸入空気量
の変動を吸収するためのサージタンク１０と、該サージ
タンク１０の下流側でエンジン１の燃焼室３に向けて燃
料を噴射する燃料噴射弁１１とが設けられている。また
、上記吸気通路４のサージタンク１０下流には、各気筒
の吸気通路４・・・を相互に連通し、気筒間の共鳴効果
と吸気慣性効果により吸気を過給せしめるための連通室
１３が設けられ、該連通室１３と吸気通路４との間の連
絡通路１４には、該連絡通路１４を開閉する小ＩＩ　ｆ
ｉｌ弁１５が配設されている。ここにおいて、１７は該
制ｉ卸弁１５のアクチュエータ、１８は該アクチュエー
タ１７への作動室を大気圧側と吸気負圧側とに切換える
三方弁であって、三方弁１８が大気圧側に切換えられる
とアクチュエータ１７が作シ」シて制御弁１５が閉じ、
一方、三方弁１８が吸気負圧側に切換えられるとｆｆｉ
制御弁１５が聞ぎ、連通室１３による吸気過給効果が生
ずるようになされている。尚、１９はチェックバルブで
ある。

さらに、エンジン１の近くにはエンジン１の冷却水の温
度を検出する水温センサ２０が配設されているとともに
、上記吸気通路４においては、上記スロワ１ヘル弁９の
−り流側で吸入空気ｍを検出するためのエアフローセン
サ２１とが配設されており、吸気通路４の上流側から順
に、エアフローセンサ２１、スロットル弁９およびサー
ジタンク１０が配置されている。さらに、吸気通路４に
は上記スロットル弁９の開度を検出するための開度セン
サ２２と、スロットル弁９の全閉時にオン作動してアイ
ドル運転時を検出するアイドルスイッチ２３とが配設さ
れてＪ３す、上記４つのセンサおよびスイッチ２０〜２
３は、エンジン１の回転数を検出する回転数センサ２４
、クラッチの接続状態を検出してオン・オフ作動するク
ラッヂスイッチ２５ならびに変速機がニュートラル位置
になるとオン作動するニュートラルスイッチ２６ととも
にコントローラ２８に入力可能に接続され、該コントロ
ーラ２８により上記センサおよびスイッチ２０〜２６の
出力に応じて、上記燃料噴射弁１１の燃料噴射ｍおよび
三方弁１８の切換えを制御するようになされている。

第３図は上記コントローラ２８の内部構成を示し、３０
は上記エア７０−センサ２１および回転数センサ２４の
出力を受け、吸入空気量およびエンジン回転数に応じて
燃料の１本噴０１量を演算する基本噴射ｆｆｉ演算回路
、３１は上記開度センサ２２の出力を受け、スロットル
弁間変の増大変化率からエンジンの加速運転時を検出す
る加速運転時検出回路、３２は開度センサ２２の出力を
受け、スロットル弁開度の減少変化率からエンジンの減
速運転時を検出する減速運転時検出回路、３３Ｇよ該減
速運転時検出回路３２の出力を受け、減速運転時から設
定時間ｔのあいだ作動するタイマ、３４は上記加速運転
時検出回路３１およびタイマ３３の出力を受け、タイマ
３３が作動していない定常運転からの加速運転時の燃料
増量（以下、定時増ｍという）を設定する定時増量設定
回路であって、該定時増量設定回路３４には、第４図に
示す吹き上がりタイムと無負荷非同期噴射パルスとの特
性から、吹き上がりタイムが最小となる最適値（この例
では６〜Ｂ（ｍｓ））が定時増ｍＡとして設定されてい
る。また、３５は上記基本噴射量演算回路３０および定
時増量設定回路３４の出力を受け、躊本噴ｔＪＩ量を定
時増量で補正１１ＴＬ、て定時の最終噴射ｍを算出する
補正回路、３６は上記タイマ３３および加速運転時検出
回路３１の出力を受け、タイマ３３が作動中である減速
直後の加速運転時の燃料増量（以下、臨時増量という）
を設定する臨時増量設定回路であって、該臨時増量設定
回路３６には、上記定時無負荷非同期の噴射パルス長よ
りも短い値が、臨時増ｆｆ１Ｂとして設定されている。

そして、上記補正回路３５および臨時ｉｌｌｌｌ窓設定
回路からの定時の最終噴射量と臨時増量との出力をＯＲ
回路３７を介して燃料噴射弁１１に発し、各噴射量に応
じた噴射パルス長さで燃料噴射弁１１から燃料が噴射さ
れるようになされている。

次に、上記コントローラ２８による燃料噴射弁１１の制
御を第５図〜第７図のフローチャートに基づき説明する
。第５図は制御のメインルーチンを示し、ステップＳＡ
でエンジン回転数と吸入空気ｍとから基本噴射ｆｌｕＴ
を演算して、ステップＳ８でタイマ３３の設定値である
カウンタＣＮＳをＯｉ算するカウンタＣＮｓ演算ルーチ
ンを実行した後、ステップＳｃで上記カウンタＣＮｓ演
算ルーチンで）実線したカウンタＣＮｓの１直に応じて
エンジンの無負荷時の燃料の非同期噴射を行う無負荷非
同期噴射ルーチンを実行して以上のステップを繰返す。

第６図は上記カウンタＣＮＳ演停ルーヂンＳｓのフロー
を示し、ステップＳｓ＋でアイドルスイッチ２３がオン
か否かを判別し、アイドルスイッチ２３がオンでアイド
ル運転時あるＹＥＳのときにはステップＳｅｚに進み、
回転数センサ２４の出力に応じて１又は零に変化する回
転スイッチＮＳＷが１からＯに変化したか否かを判別す
る。ここで、回転スイッチＮｓｗは、エンジン回転数が
アイドル運転時の減速運転回転数に暴づいて定められる
所定の回転数（１（ｉｌえば１２０ＯＲＰＭ＞よりも大
きいときには１．所定の回転数以下では０となるもので
ある。そして、ステップＳｓｚでの判別が回転スイッチ
Ｎｓｗが１から零に変化したＹＥＳのときには、減速状
態に入ったと判断してカウンタＣＮＳの初１１１１１ｍ
を予め定められた値ｔに設定する。一方、ステップＳ８
２における判別が回転スイッチＮｓｗが１から零に変化
したのではないＮｏのとぎには、零が維持されている場
合、１が維持されている場合、零から１に変化した場合
の３通りが考えられるが、いずれの場合も上記ステップ
Ｓｅ＋での判別がアイドル運転中でなくアイドルスイッ
チ２３がオフであるＮｏのときと共に、ステップＳＢ４
に移行してカウンタＣＮＳの値が正か否かを判別し、正
であるＹＥＳのときにはステップＳθ５でカウンタＣＮ
Ｓの（直を１ずつ減少させる。そして、メインルーチン
に戻り上記の制御を繰返し、ステップＳＢ４での判定結
果がカウンタＣＮＳが正でない（すなわち零）であるＮ
ｏになると、そのままカウンタ演Ｒ／レーチンを終了す
る。

次に、上記カウンタＣＮＳ演算ルーチンを終了すると、
無負荷非同期噴射ルーチンＳｃに進む。

その制御を第７図の７０−ヂャートに基づいて説明する
に、ステップＳｃ＋でニュートラルスイッチ２６がオン
か否かを、ステップＳＣ２でアイドルスイッチ２３がオ
フか否かを、さらにステップＳｃ３でアイドルスイッチ
フラグＸ＋ｏがオンか否かをそれぞれ判別する。そして
、ステップＳｃ１〜ＳＣ３における判別が全てＹＥＳの
ときには、無負荷運転時における燃料の加速増量を非同
期噴射パルスによって行う無負荷非同期噴射を行う条件
であると判断し、以下無負荷非同期噴射の制御を行う。

よず、ステップＳｅａで上記カウンタＣＮＳが正か否か
を判別し、カウンタＣＮＳが正であるＹＥＳのときには
、減速運転直後の加速運転であると判断し、無負荷非同
期噴射パルス■τＮとして上記臨時増量設定回路３６に
より定められる臨時増ｍｓを設定した後、ステップＳｃ
ｅでカウンタＣＮＳをリセットする。一方、カウンタＣ
ＮＳが正でないＮｏのときには、減速運転直後ではなく
定常運転からの加速運転時であると判断し、ステップＳ
Ｃ？で無負荷非同ｌ１１１噴射パルス闇τＮとして上記
定時増量設定回路３４により定められる定時増ｆｆ１Ａ
（＞Ｂ）を設定する。以上の無負荷非同期噴射パルス量
τＮの設定後、ステップＳｃ８でアイドルスイッチフラ
グＸ＋ｏをオフにリセットしたのち、ステップＳＣ９で
、上記燃料噴射弁１１により上記無負荷非同期噴射パル
ス量τＮに応じた無負荷非同期噴射を実行して、無負荷
非同期噴射ルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。

尚、ステップＳｃ＋’Ｚ−の判別がニュートラルスイッ
チ２６がオフであるＮＯのとき、ステップＳＣ２での判
別がアイドルスイッチ２３がオンであるＮｏのとき、又
はステップＳＣ３での判別がアイドルスイッチフラグＸ
＋ｏがオフであるＮＯのいずれかのときには、加速運転
時ではないと判断して、ステップ５ＣＩ６に移行して無
負荷非同期噴射パルスｍτＮを零に設定してステップＳ
ｃｓに進み、燃ｒ１の無負荷非同期噴射は行われない。

よって、以上のフローにおいて、ステップＳｃ４により
、定常運転からの加速運転時を検出する第１加速運転検
出手段３８および減速運転直後の加速運転時を検出する
第２加速運転時検出手段３つが構成され、ステップ５Ｃ
７１ＳＣ５１およびＳＣ９により、第１および第２加速
運転時検出手段３８．３９の出力を受け、減速運転直後
のＤ０速運転時とで燃料増量率を変更Ｊる増量率υＪＯ
Ｉ１手段４０が構成されている。

したがって、上記実施例では、エンジン１が加速運転状
態にあるときには定時加速増量へに応じた無負荷非同期
噴射が行われるとともに、減速運転状態から所定時間経
過するまでの間に加速運転に転じた場合つまり減速直侵
の加速運転時には、増量率制御手段４０によって定時増
量Ａよりも小さい臨時増量Ｂに応じた無負荷非同期噴射
が行われ、加速増ｆｆｌ率が低い方に変更されるので、
サージタンク１０に起因する減速運転直後の空燃比変動
を見込／νだ加速増量が行われ、加速運転時の空燃比制
御を精度良く行うことができる。

すなわら、第８図に示すような減速運転直後の空燃比が
リッチ状態（０部）にあるときに加速運転が行われると
、燃焼空３に流入する空気量が少ないにも拘らず、エア
フローセンサ２１で検出される吸入空気量は多いので、
燃料噴射弁１１より噴！８される燃料の噴ＤＩ　５ｉ１
も多くなる。このようなときに定時の加速増ｆｆ１Ａで
もって無負荷非同期噴射を行うと空燃比がオーバリッチ
に陥るが、無負荷非同期噴射量を加速増ｆｆ１Ａより少
ない臨時増量Ｂに変更することによって燃料噴！８量が
減少するので、空燃比がオーバリッチに陥ることがなく
、空燃比を適正節回にｆｌｉｌｌ　ｍｌすることができ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、減速運転直後の
加速運転時には、燃料の加速増ｍ率を定時からの加速運
転時とは異なる値に変更するようにしたので、サージタ
ンクに起因する減速運転直後の空燃比変動を見込んた加
速増量ができ、加速運転時の空燃比制御を精度良く行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図〜第７図は本発明の実施例を示し、第２図はその
全体構成図、第３図は゛コントローラの内部構成図、第
４図は吹き上がりタイムの特性図、第５図はコントロー
ラによる制御のメインルーチンを示すフローチャート図
、第６図および第７図はｆｈｌｌ　ｔａｌｌのサブル−
チンであるカウンタＣｘ　ｓ　ｌ輿Ｇ；＞　／ルーチン
および無０伺非同期噴射ルーチンを示す７０一ヂヤート
図である。また、第８図はエンジンの減速運転時の空燃
比特性図である。 １・・・エンジン、９・・・スロットル弁、１０・・・
サージタンク、２１・・・エアフロ−センサ、３８・・
・第１７１［］速運転時検出手段、３９・・・第２加速
運転時検出手段、４０・・・増量率制御手段。 第８図 熱＠萄計１司冥η唱罰バ１１スヤ畠 第１図 工ンシパン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路に該吸気通路上流側から順にエアフロー
   センサ、スロットル弁およびサージタンクを備え、上記
   エアフローセンサの出力に基づいて基本噴射量を決定す
   るとともに、加速運転時に噴射量を増量するようにした
   燃料噴射式エンジンにおいて、エンジンの定常運転から
   の加速運転時を検出する第１加速運転時検出手段と、エ
   ンジンの減速運転直後の加速運転時を検出する第２加速
   運転時検出手段と、上記第１および第２加速運転時検出
   手段の出力を受け、定常運転からの加速運転時と減速運
   転直後の加速運転時とで加速燃料増量率を変更する増量
   率制御手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射式エン
   ジンの空燃比制御装置。