JPH03213661A - エンジンの燃料制御装置 - 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、エンジンにおける燃料の噴射量を制御するた
めの装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、電子制−により燃料噴射量が調節されるエンジン
では、その吸気流量を検出するためのエアフローメータ
やホットワイヤ式のエアフローセンサが設けられ、その
検出信号に基づいて燃料噴射量が設定されるのが一般的
となっている。

ところが、上記エア７０−メータやホットワイヤ式のエ
アフローセンサは比較的大きなものであるため、レイア
ウト上不利な面があるとともに吸気抵抗が大きくなり易
く、また応答遅れも生じ易い。そこで近年は、例えば特
開昭５９−１５６５６号公報に示されるように、吸気管
内の圧力を検出する吸気圧センサ（ＭＡＰセンサ）を設
け、これにより検出される圧力に基づきデータマツプ等
を用いて燃料噴射量を設定するものが知られるに至って
いる。

（発明が解決しようとする課題） エンジンの中には、特にロータリエンジン等に多く見ら
れるように、互いに独立した低負荷用吸気通路および高
負荷用吸気通路の２つの通路が設けられ、出力をあまり
必要としない低負荷時には上記低負荷用吸気通路のみで
吸気を行い、大きな出力を必要とする高負荷時には双方
の通路で吸気を行うようにしたものがある。

このようなエンジンについても、上記のような吸気圧セ
ンサの検出信号に基づいて燃料噴射制御を行うことが可
能であるが、特に高負荷時の場合、総吸気量が増大して
負圧脈動の振幅が大きくなることから、この脈動に影響
を受けて吸気圧センサによる誤検出が生じ易く、その対
策が必要である。

本発明は、このような事情に轟み、低負荷時、高負荷時
に拘らず幅広い運転領域に亘って吸気圧力を高精度で検
出し、これに基づいて適正な燃料噴射量の制御を行うこ
とができる燃料制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、互いに独立した低負荷用吸気通路および高負
荷用吸気通路を有するエンジンに設けられ、その燃料噴
射量を制御する燃料制御装置であって、吸気圧力を検出
する圧力検出手段と、この検出された圧力に基づいて燃
料噴射量を制御する制御手段とを備えるとともに、上記
圧力検出手段による検出のための圧力取出し部を低負荷
用吸気通路に設けたものである。

〔作　用〕

上記構成によれば、圧力検出手段により検出される吸気
圧力に基づいて、実際の燃料噴射量が制御される。しか
も、上記圧力検出手段による検出のための圧力取出し部
は、常に脈動振幅が小さい状態にある低負荷用吸気通路
に設けられているので、上記脈動が圧力検出手段の検出
結果に与える影響は極めて少ない。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１実施例におけるエンジンの全体
構成を示したものである。なお、ここでは例としてロー
タリエンジンを示しているが、本発明はこれに限らず、
レシプロエンジン等の他のエンジンにも適用が可能であ
る。

第１図において、１０はエンジン本体であり、その前後
に気筒が設けられ、各気筒にはロータ１２が設けられて
いる。各気筒内に臨む位置には、低負荷用吸気ボート１
４１および高負荷用吸気ボート１４２が形成され、低負
荷用吸気ボート１４１には低負荷用独立吸気通路１６１
が、高負荷用吸気ボート１４２には＾負荷用独立吸気通
路１６２が接続されている。各低負荷用独立吸気通路１
６１は、その上流側で低負荷用集合吸気通路１８１に合
流し、各高負荷用独立吸気通路１６２は、その上流側で
高負荷用集合吸気通路１８２に合流しており、低負荷用
集合吸気通路１８１と高負荷用集合吸気通路１８２は、
その上流側で集合吸気通路２０に合流している。

この集合吸気通路２０にはエアクリーナ２２が設けられ
ている。その下流側の低負荷用集合吸気通路１８１内に
は低負荷用スロットル弁２４１が、高負荷用集合吸気通
路１８２内には高負荷用スロットル弁２４２が各々設け
られている。低負荷用スロットル弁２４１は、低負荷時
および高負荷時の双方において適宜開弁され、高負荷用
スロットル弁２４２は、高負荷時のみ開弁されるもので
あり、これによって、低負荷時には低負荷用吸気通路１
６１．１８１からのみ吸気が行われ、高負荷時には高負
荷用吸気通路１６２．１８２からも吸気が行われるよう
になっている。

各独立吸気通路１６１，１６２には、これらの通路１６
１．１６２内に直接燃料を供給するインジェクタ２６が
配設されている。また、低負荷用スロットル弁２４１の
上流側部分と下流側部分はＩ　Ｓ　Ｏ（Ｉｄｌｅ　５ｐ
ｅｅｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）通路２８により連通され、こ
のＩＳＯ通路２８中にＩＳＯ弁２９が設けられており、
これらによってアイドル時のエンジン回転数が制御され
るようになっている。

さらに、この装置の特徴として、各低負荷用独立吸気通
路１６１には、その圧力（負圧）を取出すための圧力取
出し口３１が設けられ、各圧力取出し口３１は圧力取出
し通路３０を介して共通の吸気圧センサ（ＭＡＲセンサ
；圧力検出手段）３２に接続されている。この吸気圧セ
ンサ３２は、上記圧力取出し通路３０を通じて伝達され
る低負荷用独立吸気通路１６１内の圧力を検出し、これ
を電気信号に変換するものであり、その検出信号はＥＣ
ＬＩ（制御手段）４０に入力されるようになっている。

また、この実施例では、各低負荷用独立吸気通路１６１
において上記圧力取出し口３１よりも下流側の部分にエ
ア吹出し口３７が設けられ、各エア吹出し口３７にエア
供給通路３４を介して図外のエアポンプが接続されてお
り、上記エア供給通路３４中にはＡ　Ａ　Ｖ　（Ａｎｔ
ｉ　Ａｆｔｅｒｂｕｒｎ　Ｖａｌｖｅ）　３６が設けら
れている。

このＡＡＶ３６はダイヤフラムからなり、減速時に低負
荷用スロットル弁２４１が閉じ、吸気圧が急激に下がっ
たときに開くものであり、上記吸気圧の急激な低下に伴
って混合気がリッチ状態となった時に、上記ＡＡＶ３６
が開いて低負荷用独立吸気通路１６１にエアが供給され
ることにより、オーバーリッチによるアフターバーン（
後燃え）が防がれるようになっている。

上記ＥＣＵ４０には、上記吸気圧センサ３２の他、スロ
ットルセンサ３８や、図外のエンジン回転数センサ、水
温センサ、大気圧センサ、吸気温センサ等の検出信号が
入力されるようになっている。そして、このＥＣＵ４０
によって実際の燃料噴射量の制御が行われるようになっ
ている。

この制御の内容は、第２図のフローチャートにホされる
通りである。

まず、吸気管内圧力ＰＭ、スロットル開度ＴＶＯ、エン
ジン回転数Ｎｅ等の各種検出信号が読込まれる（ステッ
プＳ１）。

その後、基本的には吸気管内圧力ＰＭとエンジン回転数
Ｎｅの燃料マツプに基づいて基本燃料噴射量の設定が行
われるが、加減速時の過渡状態では、吸気管内圧力が不
安定な状態となるため、スロットル開度ＴＶＯとエンジ
ン回転数Ｎｅとの燃料マツプに基づく設定が行われる。

具体的には、今回読込まれたスロットル開ｆ［ＴＶｏ（
ｉ）と前回読込まれたスロットル開度Ｔ　Ｖ　Ｏ（ｉ−
１）との差の絶対値が求められ、この値が予め定められ
た設定値α以上であるか否かにより、エンジンが過渡状
態であるか定常状態であるかの判定が行われる（ステッ
プ８２）。

まず、上記差の絶対値が設定値αを下回る場合には（ス
テップＳ２でＮｏ＞　、定常状態であると判定される。

このとき、過渡状態から定常状態に移った瞬間でない場
合には（ステップＳ３でＮｏ）、通常通り吸気管内圧力
ＰＭとエンジン回転数Ｎｅの燃料マツプに基づく基本パ
ルス幅Ｔ　Ｅ　１　（ＰＨ）が弾出され（ステップＳ４
）、この基本パルス幅Ｔ　Ｅ　１　（ＰＭ）がそのまま
、後に演算で用いられるパルス幅ＴＥＩに設定される（
ステップＳｓ　）。

これに対し、過渡状態から定常状態に移った瞬間である
場合にはくステップＳ３でＹＥＳ）、上記と同様の燃料
マツプに基づく基本パルス幅ＴＥ１　（ＰＨ）が算出さ
れる（ステップＳｓ　）のに加え、スロットル開度ＴＶ
Ｏとエンジン回転数Ｎｅの燃料マツプに基づく基本パル
ス幅Ｔ　Ｅ　１　（丁ＶＯ）が算出され（ステップＳ７
）、この基本パルス幅ＴＥ１　（ＴＶＯ）と上記基本パ
ルス幅Ｔ　Ｅ　１　（ＰＩ３）との比が補正係数にとし
て算出される（ステップＳｓ　）。

この補正係数には、後述のようにスロットル開度ＴＶＯ
とエンジン回転数Ｎｅとのマツプに基づいて燃料制御が
行われる場合に、その燃料噴射量と、本来吸気管内角圧
によって求められるべき燃料噴射量との差が経時的に広
がるのを防ぐために用いられる値であり、ＥＣＵ４０の
ＲＡＭに格納される（ステップＳ９）。ただし、この場
合も、侵に演算で用いられる基本パルス幅ＴＥ１として
は、上記吸気管内負圧から求められた方の基本パルス幅
Ｔ　Ｅ　１　（ＰＭ）が設定される。

一方、上記ステップＳ２においてスロットル開度差の絶
対値が設定値α以上である場合には（ステップ＄２でＹ
ＥＳ）　、吸気管内圧力ＰＭが不安定な過渡状態である
と判定され、吸気管内圧力ＰＭの代わりにスロットル開
度ＴＶＯとエンジン回転数Ｎｅとの燃料マツプに基づい
て基本パルス幅Ｔ　Ｅ　１　（ＴＶＯ）　カ算出されル
（ステップＳｔ＋　）　、そして、この基本パルス幅Ｔ
　Ｅ　１　（ＴＶＯ）に上記ステップＳ８で算出された
補正係数Ｋを乗じたものが、上記パルス幅ＴＥ１として
設定される（ステップ５１１）。

次に、上記各ステップで求められたパルス幅ＴＥ１に、
吸気温に基づく補正係数ＣＡＩＲおよび大気圧に基づく
補正係数ＣＢＡＲを乗じた値ＴＥ２が算出される（ステ
ップ５１２）。さらに、この値ＴＥ２に他の各種補正係
数の総和ＣＴＯＴＡＬを加味した値が実際のパルス幅Ｔ
Ｐとして算出され〈ステップ５１３）、このパルス幅Ｔ
Ｐをもつ制御信号が各インジェクタ２６のアクチュエー
タに出力されることにより、適正な量の燃料噴射が行わ
れる（ステップ５１４）。

以上のように、この装置では、エアフローメータ等を用
いることなく、吸気管内圧力とエンジン回転数とに基づ
いて燃料噴射制−が行われる。しかも、上記吸気管内圧
力を検出するための圧力取出し部が、比較的吸気量が少
なくて高負荷時でも脈動振幅の小さい低負荷用独立吸気
通路１６１に設けられているので、上記脈動振幅が吸気
圧センサ３２の検出結果に与える影響は極めて少ない。

よって、低負荷時から高負荷時に亘るまでの幅広い運転
領域で吸気圧力を正確に検出し、これによって常に適正
な燃料制御を行うことができる。

さらに、この装置では、第１図に示されるように、各低
負荷用独立吸気通路１６１から導き出したエアを集合さ
せて共通の吸気圧センサ３２へ導くようにしているので
、各気筒によって吸気圧にばらつきがある場合にも、そ
の平均をとった圧力を検出することにより、上記ばらつ
きによる不都合を解消することができる。

また、この装置において、ＡＡＶ３６を通して供給され
るエアが吸気圧センサ３２の圧力検出に影響を与えると
、その分燃料噴射量が増加されて上記ＡＡＶ３６による
混合気の希釈効果が薄らぐおそれがあるが、上記第１図
に示されるように、ＡＡＶ３６を通して供給されるエア
の吹出し口３７を、上記吸気圧センサ３２の検出のため
の圧力取出し口３１の下流側に設けることにより、上記
供給エアが吸気圧の検出結果に影響を与えるのを極小に
抑え、ＡＡＶ３６による効果を維持することができる。

これに対し、同図に示されるように、ＩＳＯ通路２８を
通るエアの吹出し口は圧力取出し口３１の上流側に設け
ることにより、ＩＳＣ弁２９の開閉による吸気圧の変化
を吸気圧センサ３２によって的確に読取ることができる
。

なお、この実施例では、圧力取出し口３１を各低負荷用
独立吸気通路１６１に設けているが、例えば低負荷用集
合吸気通路１８１において低負荷用スロットル弁２４１
の直下流側に設けるようにしてもよい。ただし、この場
合には、下ｍｓの通路分岐部で発生する乱流により吸気
圧が若干不安定となるのに対し、上記低負荷用独立吸気
通路１６１に圧力取出し口３１を設ければ、安定した整
流部分の吸気圧力を検出することができる効果がある。

次に、第２実施例を第３図に基づいて説明する。

ここでも、エンジン本体１０の各気筒に対し、低負荷用
吸気通！４２１および高負荷用吸気通路４２２の２つの
通路が設けられ、各通路４２１゜４２２に低負荷用スロ
ットル弁２４１および高負荷用スロットル弁２４２が設
けられているが、両スロットル弁２４１．２４２の下流
側に、両通路４２１．４２２を連通する連通口４４が設
けられ、高負荷用吸気通路４２２において上記連通口４
４の下流側の部分に補助スロットル弁２４３が設けられ
ている（二重スロットル構造）。そして、低負荷状態か
ら高餉荷状態への移行時に、上記高負荷用スロットル弁
２４２が迅速に開弁するのに対して、補助スロットル弁
２４３が漸次的に開弁することにより、高負荷用スロッ
トル弁２４２を通るエアを連通口４４から積極的に低負
荷用吸気通路４２１に導入し、これによって高負荷用ス
ロットル弁２４２が開弁した時の急激なエア流速ダウン
を未然に防ぐようにしている。

このような構造においても、低負荷用吸気通路４２１、
詳しくは連通口４４の下流側部分に圧力取出し口３１を
設け、この圧力取出し口３１から吸気圧センサ３２にエ
アを導入することにより、負圧脈動に影響を受けずに正
確な吸気圧検出を行うことができる。

このように、本発明では吸気装置の具体的な構造を問わ
ず、低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路の双方をもつ
エンジンについて適用が可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、互いに独立した低負荷用吸気通
路および高負荷用吸気通路を有するエンジンにおいて、
吸気圧力に基づいて燃料噴射量を制御するとともに、上
記圧力の検出のための圧力取出し部を、常時負圧脈動の
撮幅が小さい低負荷用吸気通路に設けたものであるので
、エア７０−メータ等を用いることなく燃料噴射制御を
行うことができるとともに、上記脈動が吸気圧力の検出
結果に影響を与えるのを抑えることができ、これによっ
て低負荷時から＾負荷時に亘る幅広い運転領域で吸気圧
力を正確に検出することにより、常に適正な燃料制御を
行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例におけるエンジンの吸気装
置の構成図、第２図は同エンジンにおいて行われる燃料
制御動作を示すフローチャート、第３図は本発明の第２
実施例におけるエンジンの吸気装置の構成図である。 １０・・・エンジン本体、１６１・・・低負荷用独立吸
気通路、１６２・・・高負荷用独立吸気通路、１８１・
・・低負荷用集合吸気通路、１８２・・・高負荷用集合
吸気通路、２６・・・インジェクタ、３１・・・圧力取
出し口、３２・・・吸気圧センサ（圧力検出手段）、４
０・・・ＥＣＵ　（制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、互いに独立した低負荷用吸気通路および高負荷用吸
   気通路を有するエンジンに設けられ、その燃料噴射量を
   制御する燃料制御装置であつて、吸気圧力を検出する圧
   力検出手段と、この検出された圧力に基づいて燃料噴射
   量を制御する制御手段とを備えるとともに、上記圧力検
   出手段による検出のための圧力取出し部を低負荷用吸気
   通路に設けたことを特徴とするエンジンの燃料制御装置
   。