JPH059470Y2

JPH059470Y2 -

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Publication number: JPH059470Y2
Application number: JP6796187U
Authority: JP
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1993-03-09
Anticipated expiration: 2002-05-08
Also published as: JPS63177648U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、内燃機関の電子制御燃料噴射装置に
関し、特にスロツトル弁開度と機関回転速度との
検出値から吸入空気流量を設定し、この吸入空気
流量に基づいて燃料噴射量を設定するよう構成さ
れた電子制御燃料噴射装置に関する。

〈従来の技術〉従来この種の電子制御燃料噴射装置としては、
例えば第５図に示すようなものがある（特願昭61
−008127号等参照）。

内燃機関１の吸気通路２に介装されたスロツト
ル弁３の開度αを検出するスロツトル弁開度セン
サ４と、機関回転速度Ｎを検出するクランク角セ
ンサ等の回転速度センサ５と、を設け、これらセ
ンサ４，５からの検出信号をコントロールユニツ
ト６に入力する。コントロールユニツト６に内蔵
されたマイクロコンピユータのROMには、スロ
ツトル弁開度αと機関回転速度Ｎとをパラメータ
として区分される複数の運転領域毎に、各運転領
域に対応して吸入空気流量Ｑのデータを記憶させ
てあり、スロツトル弁開度αと機関回転速度Ｎと
の検出値に基づいて前記データの中から該当する
運転領域における吸入空気流量Ｑのデータを検索
する。

そして、検索された吸入空気流量Ｑと回転速度
センサ５によつて検出された機関回転速度Ｎとに
基づいて基本燃料噴射量Tp（＝Ｋ×Ｑ／Ｎ；Ｋは
定数）を演算すると共に、機関冷却水温度等の機
関運転状態に応じた各種補正係数COEFと、空燃
比フイードバツク補正係数βと、バツテリ電圧に
よる電磁式燃料噴射弁７の有効開弁時間の変化を
補正する補正分Tsとを演算し、前記基本燃料噴
射量Tpをこれらにより補正して最終的な燃料噴
射量Ti（＝Tp×COEF×β＋Ts）を演算する。

燃料噴射量Tiが設定されると、この燃料噴射
量Tiに相当するパルス巾の噴射パルス信号を燃
料噴射弁７に出力し、機関１に所定量の燃料を噴
射供給させるようにしていた。尚、スロツトル弁
開度αと機関回転速度Ｎとをパラメータとして区
分される複数の運転領域毎に、各運転領域に対応
して基本燃料噴射量Tpのデータを記憶させるよ
うにしたものもある。

しかしながら、上記のようにスロツトル弁開度
αと機関回転速度Ｎとの検出値に基づいて検索さ
れる吸入空気流量Ｑに基づいて燃料噴射量Tiを
設定するようにした場合、若しくは、スロツトル
弁開度αと機関回転速度Ｎとの検出値に基づいて
検索される基本燃料噴射量Tpに基づいて燃料噴
射量Tiを設定するようにした場合には、スロツ
トル弁をバイパスして供給される空気が燃料噴射
量の設定に無関係となるため、実際の吸入空気流
量よりも少ない量の吸入空気流量に見合つた燃料
噴射量が設定されて、空燃比がオーバーリーン化
する惧れがあつた。

即ち、スロツトル弁をバイパスするバイパス吸
気通路に開閉弁を介装し、この開閉弁を例えば機
関アイドル運転状態における電気負荷の増大時等
の開制御することによりバイパス吸気通路を開い
て空気量を増大させる場合など、スロツトル弁開
度αに関連しない空気が供給されると、スロツト
ル弁開度αと機関回転速度Ｎとの検出値に基づい
て一義的に決定される吸入空気流量Ｑ以外の空気
が供給されることになり、このスロツトル弁をバ
イパスして供給される空気分に対応する燃料が不
足するものである。

このため従来では、バイパス吸気通路を開閉す
る開閉弁のオン・オフ（駆動信号のON・OFF）
によつて検索された吸入空気流量Ｑを所定量だけ
増量補正するようにしていた。即ち、バイパス吸
気通路を開閉してアイドル回転を制御する場合に
は、吸気通路の負圧が大きくバイパス吸気通路を
流れる空気流は音速流となるため、その流量は通
路面積に応じて略一定となる。従つて、例えば常
閉型の電磁開閉弁がオン状態でバイパス吸気通路
を開く制御が行われているときには、検索された
吸入空気流量Ｑに所定量（バイパス吸気通路の通
路面積相当の空気流量）を加えた空気流量に基づ
いて燃料噴射量Tiを設定するようにして、空燃
比を問題のないレべルに制御できるようにしてい
たものである。

かかる制御の一例を第６図のフローチヤート
（Ti演算ルーチン）に基づいて簡単に説明する
と、ステツプ（図中では「Ｓ」としてあり、以下
同様とする）２１では、スロツトル弁開度αと機
関回転速度Ｎとを入力し、ステツプ22においてこ
れらの検出値に基づき、α−Ｎ−Ｑの３次元マツ
プから吸入空気流量Ｑのデータを検索する。

ステツプ23では、スロツトル弁をバイパスする
バイパス吸気通路を開閉する常閉型の電磁開閉弁
のオン・オフを設定し、オンであつてバイパス吸
気通路を開制御がなされているときには、次のス
テツプ24へ進んでステツプ22で検索した吸入空気
流量Ｑに所定吸入空気流量Q₀（バイパス吸気通路
分の吸入空気流量）を加算して最終的吸入空気流
量Ｑとして設定する。

そして、所定吸入空気流量Q₀が加算された吸
入空気流量Ｑに基づいてステツプ25で基本燃料噴
射量Tpを演算し、更にステツプ26でこの基本燃
料噴射量Tpを各種補正係数COEF等によつて補
正演算して最終的な燃料噴射量Tiを設定する。

一方、電磁開閉弁がオフでバイパス吸気通路が
閉制御されているときには、ステツプ24をジヤン
プしてステツプ25へ進む。従つて、電磁開閉弁が
オフであるときには、ステツプ22で検索された吸
入空気流量Ｑに基づいて最終的な燃料噴射量Ti
が設定されることになる。

〈考案が解決しようとする問題点〉ところが、このようにバイパス吸気通路を開閉
する開閉弁のオン・オフに基づいて吸入空気流量
の増量補正を行うようにした場合、開閉弁の弁体
が固着したり駆動回路の断線が発生するなどし
て、開閉弁をオン（開制御）させてもバイパス吸
気通路が閉じたままの状態であるときでも、吸入
空気流量の増量補正が行われることになる。この
ため、このような開閉弁の故障時には、燃料噴射
量の設定に用いられる吸入空気流量が実際の吸入
空気流量よりも補正増量分だけ多くなつて空燃比
がオーバーリツチ化し、回転速度の落ち込みが発
生する惧れがあつた。

本考案は上記問題点に鑑みなされたものであ
り、バイパス吸気通路を開閉する開閉弁の異常時
に、燃料噴射量が増量補正されて空燃比がオーバ
ーリツチ化することを回避できる電子制御燃料噴
射装置を提供する。

〈問題点を解決するための手段〉そのため本考案では、第１図に示すように、機
関の吸気通路に介装されたスロツトル弁の開度を
検出するスロツトル弁開度検出手段と、機関の回
転速度を検出する機関回転速度検出手段と、スロ
ツトル弁開度と機関回転速度との検出値に基づい
て当該運転状態における吸入空気流量を設定し該
吸入空気流量に基づいて燃料噴射量を設定する燃
料噴射量設定手段と、前記スロツトル弁をバイパ
スするバイパス吸気通路を開閉する開閉弁の開閉
制御を検出するバイパス吸気通路開閉制御検出手
段と、このバイパス吸気通路開閉制御検出手段に
より開閉弁の開制御状態が検出されているときに
前記燃料噴射量設定手段によつて設定された燃料
噴射量を所定量だけ増量補正して設定する燃料噴
射量補正設定手段と、設定された燃料噴射量に応
じて燃料噴射弁を駆動制御する燃料噴射弁駆動制
御手段と、を備えた内燃機関の電子制御燃料噴射
装置において、前記バイパス吸気通路開閉制御検
出手段により開閉弁の開制御が検出されたときに
前記機関回転速度検出手段によつて機関回転速度
が所定以上に低下したことが検出されると前記開
閉弁の異常を判定する開閉弁異常判定手段と、こ
の開閉弁異常判定手段によつて前記開閉弁の異常
が判定されたときに前記燃料噴射量補正設定手段
による燃料噴射量の増量補正設定を禁止する増量
補正設定禁止手段と、を設けるようにした。

〈作用〉かかる構成の電子制御燃料噴射装置によると、
スロツトル弁の開度と機関回転速度とが検出され
ると、これらの検出値に基づいて当該運転状態に
おける吸入空気流量を設定して、これによつて燃
料噴射量を設定する。また、スロツトル弁をバイ
パスするバイパス吸気通路を開閉する開閉弁が開
制御されているときには、このバイパス吸気通路
を介して供給される空気分に相当する量だけ燃料
噴射量を増量補正して設定する。

一方、開閉弁の開制御がなされてバイパス空気
分に相当する燃料増量補正を行つた結果、機関回
転速度が所定以上の低下したことが検出される
と、開閉弁の異常を判定してバイパス空気量に相
当する燃料増量補正を禁止し、バイパス空気量相
当分を含まない通常の燃料噴射量を設定する。

〈実施例〉以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第２図に本実施例のハードウエア構成を示して
ある。尚、ここで第５図に示した従来例と同一要
素には同一符号を付して説明を省略する。

コントロールユニツト６には、スロツトル弁開
度検出手段としてのスロツトル弁開度センサ４に
よつて検出されるスロツトル弁３の開度αと、機
関回転速度検出手段としての回転速度センサ５に
よつて検出される機関回転速度Ｎと、排気通路１
１に介装される酸素濃度センサ１０によつて検出
される機関吸入混合気の空燃比と密接な関係にあ
る排気中の酸素濃度と、水温センサ１２によつて
検出される冷却ジヤケツト内の機関冷却水温度
Twと、が入力されるようになつている。また、
コントロールユニツト６は、スロツトル弁３をバ
イパスして設けられるバイパス吸気通路８を開閉
する常閉型の電磁開閉弁９及び電磁式燃料噴射弁
７をそれぞれ通電制御によつて開閉制御する。

即ち、コントロールユニツト６は、燃料噴射量
設定手段、燃料噴射弁駆動制御手段、バイパス吸
気通路開閉制御検出手段、燃料噴射量補正設定手
段、開閉弁異常判定手段及び増量補正設定禁止手
段を兼ねるものである。

かかる構成の電子制御燃料噴射装置の作用を第
３図及び第４図のフローチヤートに基づいて説明
する。

第３図のフローチヤートは燃料噴射量Tiの設
定ルーチンであり、ステツプ（図中では「Ｓ」と
してあり、以下同様とする）１では、スロツトル
弁開度α、機関回転速度Ｎ、冷却水温度Tw等の
各種信号を入力し、ステツプ２では、ステツプ１
において入力したスロツトル弁開度α及び機関回
転速度Ｎの検出値に基づき、コントロールユニツ
ト６に内蔵されたマイクロコンピユータのROM
に予め記憶されているα−Ｎ−Ｑの３次元マツプ
から当該運転状態に対応した吸入空気流量Ｑのデ
ータを検索する。

ステツプ３では、スロツトル弁３をバイパスす
るバイパス吸気通路８を開閉する常閉型の電磁開
閉弁９のオン・オフ（駆動信号出力のオン・オ
フ）を判定し、オンであつてバイパス吸気通路８
の開制御がなされているときには、次のステツプ
４へ進んで後述するQ₀加算禁止指示がなされて
いるか否かを判定し、禁止指示がなされていない
ときにはステツプ５へ進む。尚、コントロールユ
ニツト６は、電気負荷の増大等を検出して電磁開
閉弁９の開閉駆動を制御する。

ステツプ５では、ステツプ２で検索した吸入空
気流量Ｑに所定吸入空気流量Q₀（バイパス吸気通
路８分の吸入空気流量）を加算して最終的吸入空
気流量Ｑとして設定する。

一方、ステツプ３で電磁開閉弁９がOFFであ
ると判定されバイパス吸気通路８を閉じる制御が
行われているときと、ステツプ４でQ₀加算禁止
指示がなされていると判定されたときにはステツ
プ５をジヤンプしてステツプ６へ進む。即ち、電
磁開閉弁９がOFFであるときと、ONされている
ときでもQ₀加算禁止指示がなされているときに
はステツプ２で検索され吸入空気流量Ｑに基づい
て基本燃料噴射量Tpの演算を行い、電磁開閉弁
９がONで然もQ₀加算禁止指示がなされていない
ときにはステツプ２で検索した吸入空気流量Ｑの
バイパス空気量Q₀を加算して基本燃料噴射量Tp
の演算を行わせるものである。

ステツプ６では、ステツプ２で検索された吸入
空気流量Ｑ若しくはステツプ２での検索結果にバ
イパス空気量Q₀を加算したものに基づいて基本
燃料噴射量Tp（（＝Ｋ×Ｑ／Ｎ；Ｋは定数）を演
算する。

そして、ステツプ７では、冷却水温度Twを主
として設定される各種補正係数COEF、排気中の
酸素濃度に基づいて設定される空燃比フイードバ
ツク補正係数β（機関アイドル運転状態において
はクランプされる）及びバツテリの電圧による燃
料噴射弁７の有効開弁時間の変化を補正するため
の補正分Tsを設定し、これらによりステツプ６
で演算した基本燃料噴射量Tpを補正演算して最
終的な燃料噴射量Ti（＝Tp×COEF×β＋Ts）
を設定する。

上記のQ₀加算禁止指示は、第４図のフローチ
ヤートに示したQ₀加算（増量補正設定）禁止指
示ルーチンに従つて行われる。尚、このルーチン
は、機関アイドル運転状態でかつ冷却水温度Tw
が所定以上の完暖状態で実行される。

ステツプ11では、電磁開閉弁９のON・OFF
（駆動信号のON・OFF）を判定し、電磁開閉弁
９がONであつてバイパス吸気通路８を開く制御
が行われているときにはステツプ12へ進み、電磁
開閉弁９がOFFであつてバイパス吸気通路８を
閉じる制御が行われているときにはそのままリタ
ーンさせる。

ステツプ12では、所定時間前において電磁開閉
弁９がOFFされていたか否かを判定する。これ
は、電磁開閉弁９をONされた直後における回転
速度変動によつてQ₀加算禁止指示を判断するた
めのものである。

ここで、所定時間前においては、電磁開閉弁９
がOFFであつたことが判定されると、ステツプ
13へ進み、電磁開閉弁９をONしてからエンスト
が発生したか否かを判定する。また、所定時間前
においては電磁開閉弁９がOFFでなかつたと判
定された場合、即ち、ONされてから所定時間以
上に経過しているときにはそのままリターンさせ
る。

ステツプ13でエンストの発生が判定されると、
ステツプ15へ進んでQ₀加算禁止指示を行う。こ
れは、電磁開閉弁９がONされたため、バイパス
空気量Q₀を加算して基本燃料噴射量Tpを演算し
た結果、実際には電磁開閉弁９の故障（弁体の固
着若しくは駆動回路の断線）によつてバイパス吸
気通路８が閉じたままの状態であつたため空燃比
がオーバーリツチ化してエンストが発生したもの
と推測されるためである。

一方、ステツプ13でエンストが発生していない
と判定された場合には、ステツプ14へ進んで回転
速度Ｎが所定以上の割合で低下しているか否かを
判定する。ここで、所定以上の回転速度低下が判
定されたときには、エンストに至らないまでもや
はり電磁開閉弁９の故障によつてバイパス吸気通
路８が開かれずに空燃比がオーバーリツチ化して
いるものと判断して、ステツプ15へ進みQ₀加算
禁止指示を行う。一方、ステツプ14で回転速度Ｎ
が所定以上に低下していないと判定されたときに
は、電磁開閉弁９が正常に動作してバイパス吸気
通路８が開かれているものと見做して、Q₀加算
禁止指示を行うことなくそのままリターンさせ
る。

ステツプ15でQ₀加算禁止指示が行われると、
第３図のフローチヤートに示した燃料噴射量演算
ルーチンのステツプ４でQ₀加算禁止指示が判定
されて、たとえば電磁開閉弁９がON（開制御）
されているときでも、バイパス空気分の燃料増量
を行わない。従つて、電磁開閉弁９が弁体の固着
や駆動回路の断線等によつて開制御されても開か
ない状態になつた場合には、バイパス空気量を見
込んでの燃料噴射量Tiの設定による回転速度Ｎ
の落ち込みによりこれを判別して、次回以降にお
いては電磁開閉弁９の開制御がなされても燃料噴
射量Tiを増量設定しないで空燃比がオーバーリ
ツチ化することを回避する。

尚、上記のようなQ₀加算（バイパス空気量分
の燃料増量補正設定）禁止指示は、禁止判定から
所定時間経過した場合やバツテリが外された場合
などに解除するよう構成し、また、Q₀加算禁止
指示の経歴を記憶させるようにしても良い。

〈考案の効果〉以上説明したように本考案によると、スロツト
ル弁をバイパスするバイパス吸気通路を開閉する
開閉弁の異常時（開制御で実際には閉のとき）
に、燃料噴射量がこのバイパス空気量分だけ増量
補正されて空燃比がオーバーリツチ化することを
回避でき、回転速度の落ち込みやエンストを防止
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成図、第２図は本考案にか
かる内燃機関の電子制御燃料噴射装置の一実施例
を示すシステム図、第３図は同上実施例における
燃料噴射量演算ルーチンを示すフローチヤート、
第４図は同上実施例における増量補正設定禁止指
示ルーチンを示すフローチヤート、第５図は従来
の電子制御燃料噴射装置の一例を示すシステム
図、第６図は従来のバイパス空気による燃料噴射
量増量補正制御を示すフローチヤートである。１……機関、２……吸気通路、３……スロツト
ル弁、４……スロツトル弁開度センサ、５……回
転速度センサ、６……コントロールユニツト、７
……燃料噴射弁、８……バイパス吸気通路、９…
…電磁開閉弁。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

機関の吸気通路に介装されたスロツトル弁の開
度を検出するスロツトル弁開度検出手段と、機関
の回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、
スロツトル弁開度と機関回転速度との検出値に基
づいて当該運転状態における吸入空気流量を設定
し該吸入空気流量に基づいて燃料噴射量を設定す
る燃料噴射量設定手段と、前記スロツトル弁をバ
イパスするバイパス吸気通路を開閉する開閉弁の
開閉制御を検出するバイパス吸気通路開閉制御検
出手段と、該バイパス吸気通路開閉制御検出手段
により開閉弁の開制御状態が検出されているとき
に前記燃料噴射量設定手段によつて設定された燃
料噴射量を所定量だけ増量補正して設定する燃料
噴射量補正設定手段と、設定された燃料噴射量に
応じて燃料噴射弁を駆動制御する燃料噴射弁駆動
制御手段と、を備えた内燃機関の電子制御燃料噴
射装置において、前記バイパス吸気通路開閉制御
検出手段により開閉弁の開制御が検出されたとき
に前記機関回転速度検出手段によつて機関回転速
度が所定以上に低下したことが検出されると前記
開閉弁の異常を判定する開閉弁異常判定手段と、
該開閉弁異常判定手段によつて前記開閉弁の異常
が判定されたときに前記燃料噴射量補正設定手段
による燃料噴射量の増量補正設定を禁止する増量
補正設定禁止手段と、を設けたことを特徴とする
内燃機関の電子制御燃料噴射装置。