JPH03189351A - 内燃機関の燃料噴射装置 - 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、内燃機関の燃料噴射装置に関し、特に、機関
回転速度を検出するクランク角センサの故障時の対策技
術に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料噴射装置として、以下のような
ものが知られている。

即ち、熱線式流量計等の吸入空気流量検出手段から吸入
空気流量Ｑに対応して出力される信号に基づき制御装置
において吸入空気流量Ｑを求め、この吸入空気流量Ｑと
、クランク角センサや点火コイルによる点火信号等から
演算される機関回転速度Ｎと、から制御装置で基本燃料
噴射量Ｔｐ（＝ＫＸＱ／Ｎ　；　Ｋは定数）を演算する
。

そして、機関冷却水温度等の機関運転状態にう応じた各
種補正係数Ｃ０ＥＦ及びバッテリ電圧による補正分子ｓ
とを演算した後、最終的な燃料噴射量Ｔｉ　（＝Ｔｐｘ
ＣＯＥＦ＋Ｔｓ）を演算する。

ここで、前記燃料噴射量Ｔｉに相当する噴射パルス信号
を電磁式の燃料噴射弁に出力することにより、燃料噴射
弁を開弁駆動して燃料噴射を行わせる（特開昭５５−１
４８２９５号公報等参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上述のような内燃機関においては、クランク
角センサが故障すると、機関回転速度が検出できないた
め、上述した燃料噴射パルスの演算が不可能になる。

このため、従来では、クランク角センサの故障時には、
アイドルスイッチのＯＮとＯＦＦに夫々対応させて機関
回転速度をｌ　ＯＯＯｒ、ｐ、ｍと３００Ｏｒ、ｐ、ｍ
に暫定的に設定し、この暫定機関回転速度に基づいて上
述した燃料噴射パルスの演算を行うようにしていた。

しかし、第９図に示す特性図から明らかなように、暫定
的に設定した機関回転速度は実機関回転速度とずれがあ
るため、図の斜線で示す箇所では、混合比がリーン化或
いはリッチ化して適正にならず、運転性の不良を生じて
いた。

そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、ク
ランク角センサの故障時には、自動変速機のトルクコン
バータの従動側の回転速度を利用して機関回転速度を推
定し、この推定された機関回転速度を用いて燃料噴射を
実行する構成とすることにより、運転性の向上を図るこ
とを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明の内燃機関の燃料噴射装置は、第１図
に示すように、機関吸入空気流量と機関回転速度とに基
づいて燃料噴射量を設定し、設定された燃料噴射量に基
づいて燃料噴射弁を駆動制御するようにした内燃機関の
燃料噴射装置において、前記機関回転速度を検出するク
ランク角センサの故障の有無を判定するクランク角セン
サ故障判定手段と、自動変速機のトルクコンバータの従
動側の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記判
定手段により故障が判定された際に、前記自動変速機が
ニュートラルレンジで前記回転速度検出手段による検出
回転速度を機関回転速度として設定し、かつ自動変速機
がニュートラル以外のレンジで前記回転速度検出手段に
よる検出回転速度に対し所定の補正を施して機関回転速
度として設定する機関回転速度設定手段と、を備えて構
成した。

〈作用〉 かかる構成では、クランク角センサの故障が判定される
と、回転速度検出手段によりトルクコンバータの従動側
の回転速度を検出し、自動変速機がニュートラルレンジ
であるか否かを判定する。

ニュートラルレンジであれば、前記トルクコンバータの
従動側の回転速度をエンジン回転速度として設定する。

自動変速機がニュートラルレンジ以外と判定されれば、
トルクコンバータの従動側の回転速度に対して所定の補
正を施して、これをエンジン回転速度として設定する。

以上のように、クランク角センサの故障時には、自動変
速機のトルクコンバータの従動側の回転速度を用いるこ
とにより、エンジンの実回転速度を推定することができ
、この推定値を用いて、燃料噴射量を演算するようにす
れば、略適正な混合比が得られるようになり、良好な運
転性を確保することができる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示す図で、特に、機関の
運転を制御する機関制御用のコントロールユニット１５
と、自動変速機の変速操作を制御する変速機制御用のコ
ントロールユニット２１とが相互に通信可能に独立して
設けられ、自動変速機料？ＩＩ　用のコントロールユニ
ッ１−２１から機関制御用のコントロールユニット１５
に出力される機関制御要求信号に基づき機関制御用のコ
ントロールユニット１５が機関の運転を制御する構成の
ものの制御システム図である。

即ち、図において、内燃機関（以下、エンジンと称する
）の本体１１には、図示しないエアクリーナからアクセ
ルに連動するスロットル弁１２を介し、更に吸気マニホ
ールド１３を介して空気が吸入される。

吸気マニホールド１３のブランチ部には、各気筒毎に燃
料噴射弁（インジェクタ）１４が設けられている。各燃
料噴射弁１４は、ソレノイドに通電されて開弁じ通電停
止されて開弁する電磁式燃料噴射弁であって、コントロ
ールユニット１５がらの駆動パルス信号によりソレノイ
ドに通電されて開弁じ、図示しない燃料ポンプから圧送
されプレッシャレギュレータにより所定圧力に調整され
た燃料をエンジン本体１１に噴射供給する。

エンジン制御用のコントロールユニット１５は、第３図
に示すように、各種のセンサがらの出力信号を受け、内
蔵のｌ１０２２．ＣＰＵ２３．メモリ２４等により演算
処理して、燃料噴射量（噴射時間）Ｔｉと噴射タイミン
グ（噴射方式）を定め、これに従って燃料噴射弁１４の
駆動回路２８を介して駆動パルス信号を燃料噴射弁１４
に出力する。

前記各種センサとしては、スロットル弁１２上流に吸入
空気量センサとしてのエアフローメータ１６が設けられ
ていて、吸入空気量Ｑに応じた信号を出力する。又、図
示しないディストリビュータに内蔵させてクランク角セ
ンサ１７が設けられていて、１２０°毎に基準信号を出
力する。ここで、前記基準信号の周期を計測することに
より機関の回転速度Ｎを検出できる。

又、スロットル弁１２にポテンショメータ式のスロット
ルセンサ１８が設けられていて、スロットル弁１２の開
度αに応じた信号を出力する。更に、エンジン本体１１
のウォータジャケットに水温センサ１９が設けられてい
て、冷却水温Ｔｗに応じた信号を出力する。又、コント
ロールユニッ）１５には、その動作電源として又電源電
圧ＶＢの検出のためバッテリ２０の電圧が印加されてい
る。

上記エンジン制御用のコントロールユニット１５内のマ
イクロコンピュータによる燃料噴射設定ルーチンを第４
図のフローチャートに基づいて説明する。

即ち、ステップ（以下、図と同様にＳと略称する）１で
は、各センサによって検出されたエンジン運転状態の情
報を入力する。

Ｓ２では、吸入空気流量Ｑとエンジン回転速度Ｎとに基
づき基本燃料噴射量Ｔｐ（＝ＫＸＱ／Ｎ；には定数）を
演算する。

Ｓ３では、エンジン温度を代表する冷却水温Ｔｗ等によ
って各種補正係数Ｃ０ＥＦを設定する。

Ｓ４では、バッテリ２０の電圧ＶＢによって電圧補正分
子ｓを設定する。この電圧補正分子ｓは、バッテリ電圧
ＶＢの変化による燃料噴射弁１４の有効開弁時間の変化
を補正するためのものである。

Ｓ５では、夫り得られたＴｐ、Ｃ０ＥＦ及びＴｓにより
実際の燃料噴射量を次式により演算する。

Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦ＋Ｔｓ −４、自動変速機用のコントロールユニット２１は、第
３図に示すように、各種のセンサからの出力信号を受け
、内蔵のｌ１０２５．ＣＰＵ２６゜メモリ２７等により
演算処理して、シフトソレノイド駆動回路２９を介して
シフトソレノイドを制御し、変速制御を実行する。

前記各種センサの一つとして、自動変速機のトルクコン
バータの従動側の回転速度を検出する回転速度検出手段
としてのタービン回転センサ３０が設けられている。

かかるシステムは、上述したように、自動変速機制御用
のコントロールユニット２１がらエンジン制御用のコン
トロールユニット１５に出力される機関制御要求信号に
基づきエンジン制御用のコントロールユニット１５がエ
ンジンの運転を制御する構成であり、各コントロールユ
ニット１５゜２１には、通信用のＩＣ３１，３２が装備
されている。

ここで、コントロールユニット１５には、前記クランク
角センサの故障の有無を判定するクランク角センサ故障
判定手段と、前記判定手段により故障が判定された際に
、前記自動変速機がニュートラルレンジで前記タービン
回転センサ３ｏによる検出回転速度をエンジン回転速度
として設定し、かつ自動変速機がニュートラル以外のレ
ンジで前記タービン回転センサ３０による検出回転速度
に対し所定の補正を施してエンジン回転速度として設定
するエンジン回転速度設定手段と、が備えられている。

尚、コントロールユニット１５には、自動変速機のニュ
ートラルスイッチ３３からの検出信号が入力される。

以上の各手段の作用を第５図のフローチャートに基づい
て説明する。

Ｓｌｌにおいては、クランク角センサ１７の故障を判定
し、正常と判定されれば、Ｓ１２に進み、異常と判定さ
れれば、３１３に進む。

Ｓ１２では、クランク角センサ１７から出力される信号
に基づいてエンジン回転速度Ｎｅを演算し、Ｓ１４に進
んで、吸入空気量Ｑを計算し、Ｓ１５に進んで、上述し
た噴射パルス巾Ｔｉを、上述した式に従って計算する。

一方、Ｓ１３では、タービン回転センサ３３によりター
ビン回転速度を検出し、Ｓ１６に進んで、自動変速機が
ニュートラルレンジであるか否かを判定する。ニュート
ラルレンジであれば、Ｓ１７に進んで、タービン回転速
度Ｎｔをエンジン回転速度Ｎｅとして設定し、Ｓ１４に
進み、Ｓ１５に至る。Ｓ１６で、自動変速機がニュート
ラルレンジ以外と判定されれば、３１Ｂに進んで、ター
ビン回転速度Ｎｔに対して後述する所定の補正を施して
、これをエンジン回転速度Ｎｅとして設定し、Ｓ１４に
進み、３１５に至る。

ここで、上記のクランク角センサの故障判定は、ｒｅｆ
信号とｐｏｓ信号の少なくとも一方が異常の時等に故障
と判定される。

次に、上述の３１９において、タービン回転速度ｒｌに
対して施す所定の演算方法について説明する。

まず、エンジン回転速度Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅ
、タービン回転速度Ｎｔ、タービン出力図に示すように
、エンジン毎のデータから計算できる。

上記Ｔｔは、Ｔｔ＝ｔＸｒＸＮｅ２で、トルク比ｔと入
力容量係数τとは、第７図に示すようにトルクコンバー
タ毎のデータより計算できる。

例えば、トルク比ｔと入力容量係数τとは、Ｎｔ　／　
Ｎ　ｅ　＝αと仮定して、ｔα、ταとして設定する。

従って、Ｎｅ”　＝Ｎｔ”　　・Ｔｅ／Ｔｔ＝Ｎｔ”ジ
ン回転速度Ｎｅを計算することができる。

かかる構成によると、クランク角センサの故障時には、
タービン回転速度を用いることにより、ニュートラルレ
ンジ時には略エンジンの実回転速度そのままの値が、Ｄ
レンジ等のニュートラルレンジ以外ではタービン回転速
度に所定の演算を施すことにより、エンジンの実回転速
度に近い値が得られるようになる（第８図参照）。従っ
て、この値を用いて９、燃料噴射量を演算するようにす
れば、略適正な混合比が得られるようになり、良好な運
転性を確保することができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、クランク角セン
サの故障時には、自動変速機のトルクコンバータの従動
側の回転速度を用いることにより、エンジンの実回転速
度を推定することができ、この推定値を用いて、燃料噴
射量を演算するようにすれば、略適正な混合比が得られ
るようになり、良好な運転性を確保することができる有
用性大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示すシステム図、第３図は同上実施例における
コントロールユニットの構成を示す図、第４図及び第５
図は夫々同上の実施例の作用を示すフローチャート、第
６図はエンジン出力トルクの特性図、第７図はトルク比
と入力容量係数の特性図、第８図は本発明の詳細な説明
する特性図、第９図は従来の欠点を説明する特性図であ
る。 １１・・・エンジン本体　　１４・・・燃料噴射弁１５
・・・エンジン制御用コントロールユニット１７・・・
クランク角センサ　　１８・・・スロットルセンサ １ ９・・・水温センサ １・・・自動変速機 制御用コントロールユニッ 回転センサ ト ３０・・・タービン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関吸入空気流量と機関回転速度とに基づいて燃料噴射
   量を設定し、設定された燃料噴射量に基づいて燃料噴射
   弁を駆動制御するようにした内燃機関の燃料噴射装置に
   おいて、前記機関回転速度を検出するクランク角センサ
   の故障の有無を判定するクランク角センサ故障判定手段
   と、自動変速機のトルクコンバータの従動側の回転速度
   を検出する回転速度検出手段と、前記判定手段により故
   障が判定された際に、前記自動変速機がニュートラルレ
   ンジで前記回転速度検出手段による検出回転速度を機関
   回転速度として設定し、かつ自動変速機がニュートラル
   以外のレンジで前記回転速度検出手段による検出回転速
   度に対し所定の補正を施して機関回転速度として設定す
   る機関回転速度設定手段と、を備えて構成したことを特
   徴とする内燃機関の燃料噴射装置。