JPH0472058B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃料供給量制御装置に関
し、特に吸気管内の空気流量を検出するセンサと
スロツトルバルブの開度を検出するセンサを備え
電子的に燃料供給量の制御を行なう内燃機関の燃
料供給量制御装置に関する。

今日、燃料供給量制御装置においては、燃料と
空気の混合比を化学量論的にできる限り正確に守
ることにより、燃料の消費を最適にし、排気ガス
もきれいにしようとすることが努力されている。
しかし全ての運転領域において化学量論的な混合
比が適切である訳ではないことが実証されてい
る。例えば全負荷運転の場合は内燃機関を最高の
回転トルクで運転させる必要がある。また燃料供
給量制御装置に排気管中のラムダ（λ）センサを
備えたラムダ（λ）制御機構が設けられている場
合には、通常全負荷運転の間はラムダ制御が遮断
され、燃料供給量制御はラムダ制御のない制御運
転に移行する。全負荷運転は通常ストロツトルバ
ルブが全開またはほぼ全開に開放された状態をい
う。

上記の内燃機関の燃料供給量制御装置を備えた
自動車の運転手の運転しだいでは全負荷運転がし
ばしば行なわれ、それに対応して燃料供給量制御
装置はラムダ制御のある制御からない制御へ切り
換えられる。このようにして、長い目で見れば、
全負荷運転時に混合気が濃くなり、それにより好
ましくない排気ガスが生じる。

また、この場合従来では、高負荷ないし全負荷
の判断は、絞り弁開度、回転数、空気量あるいは
圧力のいずれか一つのパラメータを用いて行なつ
ているので、高負荷時の検出が不安定になり客観
性に欠けるという欠点がある。

また、特開昭56−38534号公報には、高負荷状
態とスロツトル弁の全開位置が検出されるとき燃
料増量と空燃比制御の停止が行なわれる装置が記
載されている。この装置では、スロツトル弁の全
開位置は定まつているので、燃料供給量の増量と
空燃比制御の停止を行なうには、スロツトル弁を
全開位置にする必要があり、その途中の位置で燃
料供給量の増量と空燃比制御の停止を行なうこと
ができない、という欠点がある。

従つて本発明は、このような欠点を解消するた
めになされたもので、より客観的な基準に従つて
混合気の濃厚化とラムダ制御の遮断を行なう負荷
状態を定めることができ、最適な燃料供給量の制
御を可能にする内燃機関の燃料供給量制御装置を
提供することを目的とする。

本発明では、この目的を達成するために、それ
ぞれ吸気管内の空気流量及びスロツトルバルブの
開度を検出するセンサを備え電子的に燃料供給量
を制御する内燃機関の燃料供給量制御装置におい
て、吸気管内の空気流量を検出するセンサと、ス
ロツトルバルブの開度を検出するセンサと、スロ
ツトルバルブの開度を所定のしきい値と比較する
比較スイツチとを設け、吸気管内の空気流量を検
出するセンサ並びに前記比較スイツチからの両信
号を論理的に結合させる手段とを設け、前記所定
のしきい値を運転特性量に従つて変化させ、空気
流量が所定の値を越えかつスロツトルバルブが前
記運転特性量に従つて変化する所定のしきい値以
上に開放する負荷状態が検出されたとき、混合気
を濃厚化しラムダ制御を遮断する構成を採用し
た。

このように、本発明では、スロツトルバルブ開
度を所定値と比較する比較スイツチが設けられ、
この所定値が運転特性量（運転特性パラメータ）
に従つて変化されるので、混合気の濃厚化とラム
ダ制御の遮断は、そのときの運転特性量で決まる
しきい値以上にスロツトルバルブが開放したとき
でかつ空気流量が所定の値以上の負荷状態のとき
に行なわれ、運転特性量を考慮したスロツトルバ
ルブの開度に従つて混合気の濃厚化とラムダ制御
の遮断を行なう負荷状態を定めることができる。
従つて、より客観的に定められた負荷状態におい
て混合気の濃厚化とラムダ制御の遮断を行なうこ
とができ、この負荷状態においてトルクを増大さ
せた最適な燃料供給量の制御が可能になる、とい
う優れた効果が得られる。

以下、図面に示す燃料噴射装置に関する実施例
に基づき本発明を詳細に説明する。しかし本発明
では燃料供給がどのような方法で行なわれるかは
限定されるものではない。

第１図には内燃機関１０の燃料噴射装置の構成
が示されており、図において内燃機関１０には吸
気管１１が導びかれており、また内燃機関１０に
は排気管１２が結合されている。吸気管１１中に
は空気流量を検出するエアフローメータ１３、及
びスロツトルバルブ１４が前後して配置されてお
り、このスロツトルバルブ１４の位置はアクセル
ペダル１５によつて変化され、スロツトルバルブ
１４の開度を示す信号が出力１６から取り出され
る。この燃料噴射装置は電磁噴射弁１８を有して
おり、電磁噴射弁１８のコイル２０（詳細に図示
せず）を励磁することによりタンク１９から噴射
弁に燃料が供給される。制御装置２１はこの電磁
噴射弁１８を制御する制御信号を出力する。この
制御装置２１には空気流量信号２２、出力線１
６，２３からスロツトルバルブ１４の開度に関す
る信号、排気管１２中に設けられたラムダ（λ）
センサ２５の出力信号、および回転速度メータ２
７の出力する回転数信号が入力されている。

第１図に示される実施例の基本的構造は公知で
ある。燃料供給量の制御中に空気流量、回転速
度、ラムダセンサ信号にもとづいて電磁噴射弁１
８の噴射時間が決められる。従来の燃料供給量制
御装置においては、スロツトルバルブが全開であ
る場合にはラムダ制御は遮断され、燃料供給量制
御はラムダ制御を含まない制御に切り換えられ、
それぞれの噴射時間は回転速度に従つて決められ
ている。制御装置２１において、例えば温度のよ
うな他の運転特性を処理できるのはもちろんであ
る。

第２ａ図には第１図の制御回路２１の基本構成
がブロツク図として示されている。同図におい
て、時間信号形成回路３０が設けられ、エアフロ
ーメータ１３および回転速度メータ２７の出力に
もとづき、期間tpの基本信号が作られ、その後段
の補正回路３１により、ラムダセンサ、スロツト
ルバルブ開度センサおよび個々の噴射信号を制限
する制限回路からの信号に従つて基本噴射信号が
補正される。補正された期間tiの噴射信号は、続
いて電磁噴射弁１８，２０へ送られる。この補正
装置３１は第２ａ図においては３つに分けて図示
されており、その場合さらに他の入力量も考慮す
ることができるのはもちろんである。３つに分け
て図示された内の個々のブロツク３２〜３４には
個々の補正の種類を示すシンボルが付されてい
る。

ラムダセンサ２５とラムダ制御に関連した補正
回路３２間のリード線にはスイツチ３５が接続さ
れている。このスイツチ３５の制御入力３６の前
段にはANDゲート３７が接続されている。比較
スイツチ３８はエアフローメータ１３からの空気
流量信号を検出する。スロツトルバルブ開度セン
サ３９の後段には比較スイツチ４０が接続され、
スロツトルバルブの位置が比較スイツチ４０のし
きい値と比較され、スロツトルバルブ開度が検出
される。

さらに、全負荷濃縮（全負荷時に混合気を濃厚
化すること）に関連した補正回路３３および噴射
量の制限に関連した補正回路３４の前段にはそれ
ぞれ、ANDゲート４１，４２が接続されている。
これらのANDゲート３７，４１，４２には比較
スイツチ３８の出力信号が入力されるとともにス
ロツトルバルブ開度に関連した信号が比較スイツ
チ４０を介してそれぞれ入力される。

第２ａ図に示した実施例で重要なことはラムダ
制御は、スロツトルバルブ１４の位置が開いてい
てしかもエアフローメータ１３が所定の全負荷流
量を示すときだけスイツチ３５を介して遮断され
ることである。このことは全負荷濃縮についても
同じである。全負荷濃縮は、この回路構成ではス
ロツトルバルブ、あるいはエアフローメータが高
い負荷状態を示している時のみ、行なわれる。さ
らにANDゲート４２を介して全負荷駆動が実際
にあるかないかに基づいてそれぞれの噴射量ない
し供給量を制限する最大限界値が変化させられ
る。一般にあらゆる駆動条件で噴射量を急激に制
限し、しかも限界値を変化させない場合には、大
きな加速時にはエアフロメータの弁がオーバーシ
ユートしそれによつて濃縮が有効でなくなる。し
かし、ここでは限界値がより高いtp_naxの値へ切
り換えられるので燃料増量が確実になる。

第２ａ図中に点線４４で示したのは、比較スイ
ツチ３８の出力が燃料供給量の制限を変化させる
補正回路３４へ入力される例であり、この場合に
は上述した供給量の限界値の切り換えはエアーフ
ローメータ１３の出力信号だけによつて行なわれ
る。

第２ａ図の実施例においてラムダセンサの信号
が図示したように処理されているのに対して、第
２ｂ図にはラムダ信号の処理を変えた他の実施例
が示されている。この実施例の場合には、全負荷
信号（VL）は空気流量に関係してオンオフする
スイツチを介して補正回路３１のラムダ制御補正
回路３２のVL制御入力に接続されており、それ
により補正回路３１の出力信号tiが変化させられ
る。

上記のようにそれぞれの信号を論理的に結合し
て全負荷を検出すると、米国の排気ガステストに
規定されている加速が極めて短かい条件において
は常にラムダ制御が行なわれており、それにより
排気ガスが非常にきれいになることが判つた。

比較スイツチ３８ないし４０のしきい値を運転
特性量（例えば温度）に従つて変化させても有効
なのは明きらかである。

多くのタイプの内燃機関に対してはヒステリシ
ス特性の比較スイツチを用いるのが好ましい。

また上述した各実施例で空気流量が多く、スロ
ツトルバルブが開放しているとき燃料供給量の制
限は遅れて有効になり全負荷濃縮が行なわれる。
またあるしきい値を下回る空気流量でしかもスロ
ツトルバルブが開放しているときは燃料供給量の
制限値を小さく選らび、全負荷濃縮を遮断するよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関る内燃機関の燃料供給量制
御装置の基本構成を示す構成図、第２ａ図は本発
明の燃料供給量制御装置の一実施例を示すブロツ
ク図、第２ｂ図は第２ａ図の一部を変形した他の
実施例を示すブロツク図である。 １０……内燃機関、１３……エアーフローメー
タ、１４……スロツトルバルブ、１５……アクセ
ルペダル、１８……電磁噴射弁、２５……ラムダ
センサ、２７……回転速度メータ、３１……補正
装置、３５……スイツチ、３８，４０……比較ス
イツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ吸気管内の空気流量及びスロツトル
   バルブの開度を検出するセンサを備え電子的に燃
   料供給量を制御する内燃機関の燃料供給量制御装
   置において、 吸気管内の空気流量を検出するセンサ１３と、 スロツトルバルブの開度を検出するセンサ３９
   と、 スロツトルバルブの開度を所定のしきい値と比
   較する比較スイツチ４０とを設け、 吸気管内の空気流量を検出するセンサ並びに前
   記比較スイツチからの両信号を論理的に結合させ
   る手段３７，４１とを設け、 前記所定のしきい値を運転特性量に従つて変化
   させ、 空気流量が所定の値を越えかつスロツトルバル
   ブが前記運転特性量に従つて変化する所定のしき
   い値以上に開放する負荷状態が検出されたとき、
   混合気を濃厚化しラムダ制御を遮断することを特
   徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。 ２ 前記負荷状態が検出されたとき更に燃料供給
   量を制限する限界値を増大させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の燃料
   供給量制御装置。 ３ 空気流量を所定の値と比較する比較スイツチ
   ３８を設けることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載の内燃機関の燃料供給量制
   御装置。 ４ 前記所定の値を運転特性量に従つて変化させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   の内燃機関の燃料供給量制御装置。 ５ 前記スロツトルバルブの開度を所定のしきい
   値と比較する比較スイツチあるいは空気流量を所
   定の値と比較する比較スイツチがヒステリシス特
   性を有することを特徴とする特許請求の範囲第３
   項又は第４項に記載の内燃機関の燃料供給量制御
   装置。