JPH01267329A - エンジンの燃料供給装置 - 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供給装置に関するしのである。

（従来技術） 従来よりエンジンの燃料制御装置として広く知られてい
るもののひとつに、エアフローメータにより検出される
吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて燃料供給量を
決めるものがあるが、このものは吸入空気量に基づいた
燃料供給制御が行なわれるところからより高精度の制御
が可能であるという利点がある反面、例えば加速運転の
過渡期の如くスロットルバルブの急開時には吸入空気量
の急増にエアフローメータが追従し切れなくなって、実
際の吸入空気量とエアフロメータにより検出される吸入
空気量との間に誤差が生じ、結果的に燃料制御精度が悪
化し加速応答性が低下するという問題がある。

このことから、例えば特開昭５９−３２６２６号公報に
開示されるように、スロットル開度が急変する加速運転
時においてはスロットル開度変化率に応じて燃料の加速
増量を行なうことにより加速運転過渡期における加速応
答性を確保する技術が提案されている。

ところが、この公知例のものにおいては、加速運転過渡
期における燃料の増量補正があくまでもスロットル開度
変化率から補正量を推定して行なういわゆる見込み補正
であるところから、燃料制御精度の向上という点におい
て自ずと限界があった。

さらに、このような従来の各燃料供給装置の問題に対処
する方法として、燃料供給制御を吸入空気ｍ即ち、エア
フローメータの出力値とエンジン回転数とに基づいて行
なうことにより高度の燃料制御精度が得られるようにし
た第１の燃料供給制御系と、燃料供給制御をスロットル
開度とエンジン回転数とに基づいて行なうことにより応
答性の良い燃料制御が得られるようにした第２の燃料供
給制御系の２つの燃料供給制御系を設け、スロットル開
度変化率が所定の設定値以上である時には燃料供給制御
系を第１の燃料供給制御系から第２の燃料供給制御系に
切換えるようにしたものも知られている。

ところが、この方法の場合には、燃料供給制御系の切換
基準となる基錦スロットル開度変化率が一定値に固定設
定されていたため、下記するような問題が生じるおそれ
がある。

即ち、基準スロットル開度変化率が高スロットル開度変
化率側に設定された場合には、エアフローメータ出力値
に基づく燃料供給制御系の作動領域が多く、全体的にみ
た場合には燃料制御精度を重視した制御系であるといえ
る。ところが、このものにおいては、燃料の気化・霧化
性が悪い冷間時にエアフローメータ出力値に基づく燃料
供給制御が行われると、所定の空燃比を得るべく燃料供
給量をいくら精度良く行なったとしてもエンジンの吸入
燃料ｍとしてはすぐには反映されず（即ち、燃料の供給
遅れ）、結果的に加速応答性が低下するという問題があ
った。

一方、基準スロットル開度変化率が低スロツトル開度変
化率側に設定された場合にはスロットル開度に基づく燃
料供給制御系の作動領域が多く、全体的にみた場合には
応答性を重視した制御系であるといえる。ところが、こ
のものにおいては、温間時には燃料の気化・霧化性が良
好に維持されるためエアフローメータ出力値に基づく燃
料供給制御を行なっても十分に応答性が得られるにもか
かわらず、スロットル開度に基づく燃料供給制御が行な
われる度合が多く、それだけ燃料制御精度が低下すると
いう問題が生じる。

（発明の目的） 本発明はこのような従来の問題点に鑑み、吸入空気量に
基づく燃料供給制御系とスロットル開度に基づく燃料供
給制御系とを備えたエンジンの燃料供給装置において、
エンジン温度の高低の如何にかかわらず燃料制御精度と
加速応答性との両立を図り得るようにすることを目的と
してなされたものである。

（目的を達成するための手段） 本発明では上記の目的を達成するための手段として、吸
入空気量に基づいて燃料供給制御を行なう第１の燃料供
給制御系と、スロットル開度に基づいて燃料供給制御を
行なう第２の燃料供給制御系と、燃料供給制御系の切換
の基準となる基準スロットル開度変化率をエンジン温度
に対応させて該エンジン温度が低い時ほど小さくなるよ
うに設定する基準スロットル開度変化率設定手段と、ス
ロットル開度変化率が上記基準スロットル開度変化率以
上である時に燃料制御系を上記第１の燃料制御系から第
２の燃料制御系に切換える切換時期制御手段とを備えた
ことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明では上記の手段により、燃料供給制御系の切換基
準となる基準スロットル開度変化率がエンジン温度に対
応し且つ低温側はど小さくなるように設定されているた
め、エンジン冷間時には低スロツトル開度変化率域から
応答性の良いスロットル開度に基づく燃料供給制御が行
なわれ、またエンジン温間時には高スロットル開度変化
率域まで燃料制御精度の良いエアフローメータ出力値に
基づく燃料供給制御が行なわれることになる。

（発明の効果） 従って、本発明のエンジンの燃料供給装置によれば、燃
料の気化・霧化性が悪化しこれにより燃料の供給遅れが
発生するエンジン冷間時においては応答性の良いスロッ
トル開度に基づく燃料供給制御が広範囲で行なわれるた
め高水学の加速応答性が確保され、また燃料の気化・霧
化性が良好となり燃料の供給遅れがほとんど発生するこ
とのないエンジン温間時においては、エンジン回転数の
良好なエアフローメータ出力値に基づく燃料供給制御が
広範囲で行なわれるため高度の燃料制御精度が確保され
るなど、燃料制御精度と加速応答性との両立が図れると
いう効果が得られる。

（実施例） 以下、第１図ないし第６図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。

第１図には本発明の第１の実施例に係る燃料供給装置を
備えた自動車用４気筒エンジンｌが示されており、同図
において符号２は吸気通路、３は排気通路である。この
吸気通路２の上流側にはスロットル開度センサ６とエア
フローメータ７がそれぞれ取付けられている。また、こ
の吸気通路２の下流側に位置してエンジンｌの各気筒に
それぞれ独立して持続する４本の独立吸気分通路４．４
・・には、それぞれインジェクター５が設けられている
。

また、同図において符号８はディストリビュータ、９は
エンジンｌの冷却水温度（即ち、エンジン温度）を検出
する水温センサ、１０は燃料供給制御を行なうコント・
ロールユニットである。このコントロールユニット１０
には、燃料供給制御をファクターとして、ディストリビ
ュータ８からエンジン回転数に対応するエンジン回転数
信号Ａ１が、水温センサ９からエンジン温度に対応する
水温信号Ａ、が、スロットル開度センサ６からスロット
ル開度に対応するスロットル開度信号Ａ３が、またエア
フローメータ７から吸入空気単に対応する吸入空気量信
号Ａ４がそれぞれ入力される。そして、このコントロー
ルユニットＩＯでは、これら各信号に基づいて燃料供給
量（噴射パルス幅）を算出・し、各インジェクター５．
５・・にインジェクター駆動信号Ａ、を出力するように
なっている。

以下、このコントロールユニット１０による燃料供給制
御を第２図以下に従って詳述する。

この実施例の燃料供給装置は、第４図に示すように制御
領域として、領域■と領域Ｈの２つをもっている。この
２つの制御領域のうち、領域■は、エアフローメータ出
力値とエンジン回転数とから燃料供給量を求めるように
した第１の燃料供給制御系による制御領域であり、精度
の高い燃料制御が行なえる。尚、この領域Ｉにおける基
本噴射パルス幅’ｒｐは、Ｔｐ＝に−Ｑ／Ｎ（Ｋ：係数
、Ｑ：吸入空気量、Ｎ：エンジン回転数）で求められる
。

これに対して、領域■は、スロットル開度とエンジン回
転数とから燃料供給量を求めるようにした第２の燃料供
給制御系による制御領域であり、応答性の高い燃料制御
が得られる。尚、この領域Ｈにおける基本噴射パルス幅
Ｔｐは、この実施例においては第５図に示すようにエン
ジン回転数（Ｎ）とスロットル開度（ＴＶＯ）とに基づ
いて予め定めた等噴射パルス幅線（Ｑ、〜１１．）から
読み出すようにしている。この場合、各等噴射パルス幅
線（Ｑ、〜旦、）で示される基本噴射パルス幅Ｔｐは、
エンジンの低速側に対応するものほど（曲線旦、側はど
）その値が大きくなるように設定している。これは、例
えばスロットル開度を同一とした場合、高速時にはエン
ジンの吸気負圧が大きいことからエアフローメータ下流
の吸気圧が低速時に比べて低く、それだけ吸気充填効率
が低下するため、これに対応して基本噴射パルス幅Ｔｐ
を小さくし、またこれとは逆に、低速時にはエアフロー
メータ下流の吸気圧が高速時に比べて高くそれだけ吸気
充填効率が向上するため、これに対応して基本噴射パル
ス幅Ｔｐを大きくしたものである。

つぎに、第２図及び第３図に示すフローチャート図に従
って実際の制御を説明すると、先ず初めに第２図に示す
燃料供給制御系の制御ルーチンにより燃料供給制御系を
選定する。即ち、制御スタート後、現在の水温（ＴＷ）
を読込み（ステップＳ＋）、この水温（ＴＷ）に基づい
て基準スロットル開度変化率ΔＴＡ’　を第４図のマツ
プから求める（ステップＳｔ）。即ち、例えば第４図に
示すように現在の水温がＷ　Ｔ　ｅである時には、この
時における燃料供給制御系の切換基亭となる基準スロッ
トル開度変化率はΔＴＡｅ’　となる。

次に、現在のスロットル開度ＴＡ、と前回のスロットル
開度ＴＡ、とをそれぞれ読み込み（ステップＳ３、Ｓ４
）、この間におけるスロットル開度変化率ΔＴＡをΔＴ
Ａ＝ＴＡ、−ＴＡＧの算式から求める（ステップＳ５）
。そして、この求めた現在のスロットル開度変化率ΔＴ
Ａと上記基準スロットル開度変化率ΔＴＡ′　とを比較
しくステップＳ、）、ΔＴＡ≧ΔＴＡ’である場合には
第４図に示す領域Ｈに当たるため、この場合には第２の
燃料供給制御系による制御開始を示すフラグＦ、をＯＮ
設定する（ステップＳ７）とともに、第１の燃料供給制
御系による制御開始を示すフラグＦ、をＯＦＦ設定する
（ステップＳａ）。

一方、ΔＴＡ＜ΔＴ八へである場合には、第４図の領域
ｌに当たるため、この場合には、上記場合と逆に、フラ
グＦ、をＯＮ設定し、フラグＦ１をＯＦＦ設定する（ス
テップＳ８、Ｓ、、）。

次に、第３図の基本噴射パルス幅算出ルーチンに従って
各燃料供給制御系における基本噴射パルス幅Ｔｐを算出
する。即ち、先ずステップＰ、においてフラグＦ、がＯ
Ｎ設定かＯＦＦ設定かをみる（即ち、現在の制御領域を
確認する）。フラグＦ１がＯＮ設定である場合にはさら
にフラグＦ、がＯＮ設定かどうか、またフラグＦ１がＯ
ＦＦ設定である場合にはフラグＦ、がＯＮ設定であるか
どうかをみる（ステップＰ２、ＰＩｌ）。

そして、フラグＦ１がＯＦＦ設定てしかもフラグＦ、も
ＯＦＦ設定である場合、及びフラグＦ１がＯＮ設定でし
かもフラグＦ、がＯＮ設定である場合には、エラー判定
をし、以下の基本噴射パルス幅の算出フローは実行しな
い。

フラグＦ１がＯＦＦ、フラグＦ、がＯＮである場合には
、間違いなく現在の制御領域は領域■であるため、先ず
ステップＰ３において現在のエアフローメータ出力値を
、またステップＰ４において現在のエンジン回転数を読
み込み、これらの値から基本噴射パルス幅Ｔｐを算出す
る（ステップＰ、）。

これに対して、フラグＦ、がＯＮ、フラグＦ、がＯＦＦ
である場合には、現在の制御領域は間違いなく領域■で
あるため、この場合には、ステップＰ、において現在の
エアフローメータ出力値（スロットル開度）を、またス
テップＰ、において現在のエンジン回転数をそれぞれ読
み込み、しかる後、これらの値から基本噴射パルス幅Ｔ
ｐを算出する（ステップＰ８）。

このようにして求められた各制御領域に対応する基本噴
射パルス幅Ｔｐに従って各インジェクター５，５・・に
インジェクター駆動信号Ａ、を出力する。

第６図には加速運転時における燃料供給制御系の切換状
態を示すタイムチャートが示されている。

そして、この第１の実施例のものは、上記フローヂャー
トからも明らかなように、スロットル開度変化率ΔＴＡ
が基準スロットル開度変化率を上回った時点（時間１．
）で第１の燃料供給制御系から第２の燃料供給制御系に
制御系を切換えるとともに、該スロットル開度変化率Δ
Ｔ　Ａが基本スロットル開度変化率を下回った時点（例
えば時間ｂ）で再び第２の燃料供給制御系から第１の燃
料供給制御系に切換るようになっている。この場合、通
常の加速運転時には、エアフローメータ出力値もスロッ
トル開度の変化にほぼ追従して変化するため、スロット
ル開度変化率が基準スロットル開度変化率以下になった
時点で制御系を第２の燃料供給制御系から第１の燃料供
給制御系に戻してらほとんど支障なく高精度の燃料禦制
御が確保される。しかし、極端な急加速運転時にはエア
フローメータ出力値がスロットル開度の変化に追従し切
れなくなり場合によってはスロットル開度変化率が語学
スロットル開度変化率以下になった時点でもエアフロー
メータ出力値はまだ変化途中にあるという場合ら起こり
得る。この場合には、第６図に第２の実施例として示し
たように、第１の燃料供給制御系から第２の燃料供給制
御系への切換えは上記第１の実施例の場合と同様にスロ
ットル開度変化率が基準スロットル開度変化率以上１こ
なった時点で行なうが、第２の燃料供給制御系から第１
の燃料供給制御系への復帰切換えはスロットル開度変化
率によらずにエアフローメータ出力値を基準とし、該出
力値が安定した時点（時間ｔ３）で行なうようにすれば
、第１の燃料供給制御系に復帰直後から高精度の燃料制
御が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る燃料供給装置を備えたエ
ンジンのシステム図、第２図及、び第３図は第１図に示
したエンジンの制御フローチャート図、第４図は第１図
に示したエンジンの制御領域図、第５図はエンジン回転
数とスロットル開度との相関図、第６図は燃料供給制御
の切換わり時におけるスロットル開度とエアフローメー
タ出力との相関関係を示すタイムチャート図である。 ■　・・・φ・エンジン ２　・・・・・吸気通路 ３　・・・・・排気通路 ４　・・・・・独立吸気分通路 ５　・・・・・インジエクター ６　・・・・・スロットル開度センサ ７　・・・・・エアフローメータ ８　・・・・・ディストリビュータ ９　・・・・・水温センサ １０・―・・・コントロールユニット 第３図 第５図 領域■　　領域ｌ　　　領域Ｉ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、吸入空気量に基づいて燃料供給制御を行なう第１の
   燃料供給制御系と、スロットル開度に基づいて燃料供給
   制御を行なう第２の燃料供給制御系と、燃料供給制御系
   の切換の基準となる基準スロットル開度変化率をエンジ
   ン温度に対応させて該エンジン温度が低い時ほど小さく
   なるように設定する基準スロットル開度変化率設定手段
   と、スロットル開度変化率が上記基準スロットル開度変
   化率以上である時に燃料制御系を上記第１の燃料制御系
   から第２の燃料制御系に切換える切換時期制御手段とを
   備えたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。