JPS58187531A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - 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】 この発明は、熱線式エアフローメータによって検出した
吸入空気量と機関回転数とに応じて燃料噴射量を制御す
るようにした内燃機関の燃料噴射量制御装置の改良に関
する。

従来のこの種の装置としては、例えばいすゾ自動車株式
会社昭和５６年６月１日発行の「いすソ技報」第６６号
に記載されているようなものがある。

この概要を第１図及び第２図を参照して簡単に説明する
と、演算回路１はインテークマニホールドＩＭの上流側
に取り付けた熱線式エアフローメータ２からの吸入空気
量に応じた吸気量信号Ｑと、点火コイル６の○端子から
出力される点火信号ＳＦを利用して検出した機関回転数
Ｎとに基づいて、基本燃料噴射量　ＴＰ−に−Ｑ−（Ｋ
゛定数を演算する。

次に、この演算回路１は、演算した基本燃料噴射量ＴＰ
を、機関ＥＧのウォータジャケットＷＪに取り付けた水
温センサ４からの水温信号ＳｗやスロットルバルブＴＶ
の開度等機関ＥＧの運転状態を示す信号に基づいて補正
演算して、最適な燃料噴射量を得た後、その燃料噴射量
に相当するパルス幅のパルス信号ＰＮを点火信号’Ｓｐ
に基づいて検知した噴射タイミングに同期して燃料噴射
弁駆動回路５に出力する。

それによって、燃料噴射弁駆動回路５は、燃料噴射弁６
をパルス信号ＰＮのパルス幅に相当する時間だけ開弁じ
て、適量の燃料を機関ＥＧに噴射供給する。

また、演算回路１は、先に演算した基本燃料噴射量Ｔｐ
と機関回転数Ｎとに基づいて、点火時期を決定して、そ
の点火時期に相当するタイミングで点火コイル乙の一次
側電流を遮断するようにパワートランジスタ７をオフさ
せて１点火コイル３の二次側に高電圧を発生させる。

そして、この高電圧がディストリビュータ８によって分
配されて、機関ＥＧの各気筒毎に設けた点火プラグ９に
順次導かれ、それによって点火がなされる。

なお、第１図中、１０はオルタネータであり。

機関ＥＧのクランク軸に取り付けたクランクプーリから
ファンベルトを介して駆動されるようにな夕によって調
整されてバッテリ１１に供給される。

また、バッテリ１１の電圧ＶＢは、演算回路１゜熱線式
エアフローメータ２．及び点火コイル３等に供給されて
、それ等の駆動電圧となっている。

熱線式エアフローメータ２は、第２図に示すように構成
され、次のように作用する。

すなわち、抵抗Ｒ１〜Ｒ３と共にホイートストンブリッ
ジを構成した例えば白金線等からなる熱線プローブＨの
まわりに吸入空気が流れ、その流量に応じて熱線プロー
ブＨの熱が奪われてその抵抗値が変化する。

この熱線グローブＨの抵抗値が変化すると、ホイートス
ト／ブリッジの平衡が崩れて、その不平衡電圧が入力抵
抗Ｒ４，Ｒ５を介してオペアンプＯＰと帰還抵抗Ｒ６と
によって構成した差動増幅器Ａに入力される。

差動増幅器Ａは、入力した不平衡電圧に応じた吸気量信
号Ｑを抵抗Ｒ７を介してトランジスタＴｒのベースに出
力し、それによって熱線プローブＨに流れる加熱電流を
変化させる。

このように、熱線プローブＨの抵抗値（温度）が一定に
なるように、すなわち不平衡電圧が零になるように作用
するから、熱線プローブＨのまわりを流れる吸気量が変
化すれば、その吸気量に応じた吸気量信号Ｑを差動増幅
器Ａから得ることができる。

なお、差動増幅器Ａは不平衡電圧が零の時にも熱線プロ
ーブＨに所定の加熱電流が流れるように、トランジスタ
Ｔｒのペースにバイアス信号を供給している。

壕だ、この吸気量信号Ｑは、差動増幅器Ａの出力の他に
も例えば熱線プローブＨの加熱電流による電圧降下を検
出して得るようにしてもよい。

ところで、この熱線式エアフローメータ２の熱線プロー
グＨに流れる加熱電流の最大値は、第１図のバッテリ１
１の電圧ＶＢによって決まる。

そのため、熱線式エアフローメータ２によって検出し得
る吸気流量の最大値Ｑｍａｘも、第６図に示すようにバ
ッテリ電圧ＶＢに応じて変化してしましたがって、第２
図に示すような従来の熱線式エアフローメータ２を用い
ると、例えばオルタネータ内のボルテージレギュレータ
が故障して、バッテリ電圧ＶＢが低下した時に、機関Ｅ
Ｇの吸気量がそ９時の検出可能な吸気量の最大値Ｑｒｎ
ａｘより多くなっても、実際の吸気量をＱｒｎａｘとし
て検出してしまう。

そのため、演算回路１は実際に必要な燃料量より少ない
量の燃料噴射量を演算してしまうため、混合気が薄くな
って、出力が低下したり、失火し易くなるばかりか、失
火による未燃焼混合気がそのまま排出されてしまうと、
排気ガスを清浄化する触媒が焼損したりしてしまう問題
もあった。

この問題の解決策として、バッテリ電圧ＶＢの低下分を
予め見込んで、電圧が低下した場合でも機関の最大吸気
量に応じた出力が得られるように、熱線式エアフローメ
ータ２の回路定数を選んでおくことが考えられる。

しかしながら、そのようにすると以下に掲げる欠点があ
るため、実用性がない。

すなわち、熱線プローブＨが発生する最大エネルギーは
、熱線プローブＨの抵抗値をｒとするとＶＢ　／ｒであ
る。

そのため、バッテリ電圧ＶＢが低下した時でもＶＢ／ｒ
が必要な値以下にならないようにするためには、抵抗値
ｒを相対的に小さくするか、熱線プローブＨの設定温度
を相対的に低くするかの２通りの方法がある。

抵抗値ｒを小さくするには、熱線プローブＨの線径な太
くするか、線長な短かくすることが考えられる。

ところが、線径を太くすると、白金は高価であるため非
常なコストアップになるばかりか、熱線内での熱の伝導
率が悪くなって検出応答性が悪くなると共に、微小な吸
気量の検出が困難になる。

′！、た、線長を短かくすると、吸入空気の流れに当る
熱線の表面積が小さくなり、吸入空気の流れに偏りがあ
る場合等に検出精度が悪くなる。

さらに、熱線プローブＨの設定温度を低くする精度が悪
くなる。

この発明は、上記のような背景に鑑みてなされたもので
あり、前述のような内燃機関の燃料噴射量制御装置にお
いて、熱線式エアフローメータの検出出力と、この熱線
式エアフローメータに給電するバッテリの電圧に応じて
変化する基準値とを常時比較して、検出出力が基準値以
上になった時には正確な吸入空気量が検出されていない
と判断して、燃料噴射量を予め定めた一定値に固定する
ようにして、従来の問題の解消を計るものである。

以下、この発明の実施例を図面の第４図を参照しながら
説明する。

第４図は、この発明の一実施例を示す要部ブロック図で
あり、第１図の演算回路１に相当する。

同図中、基本噴射量演算回路１２は、第１図の熱線式エ
アフローメータ２からの吸気量信号Ｑと、点火信号ＳＦ
を利用して検出した機関回転数Ｎとに基づいて、基本燃
料噴射量　ＴＰ−に−Ｑ−（Ｋ：定数）を演算する。

補正回路１６は、基本噴射量演算回路１２において演算
した基本燃料噴射量Ｔｐを、第１図の水温センサ４から
の水温信号ＳｗやスロットルバルブＴＶの開度等機関の
運転状態を示す信号に基づいて補正演算して、最適な燃
料噴射量を得た後、その燃料噴射量に相当するパルス幅
のパルス信号ＰＮを点火信号ＳＦに基づいて検知した噴
射タイミングに同期して出力する。

固定パルス発生器１４は、例えば機関の最大負荷時に必
要な燃料噴射量に相当するパルス幅の固定パルス信号Ｐ
ｃを、点火信号ＳＦに基づいて検知した噴射タイミング
に同期して出力する。

基準値出力回路１５は、第１図のバッテリ１１の電圧値
ＶＢを入力して、これに応じて第６図に示されるように
定まる熱線式エアフローメータ２の最大出力値Ｑｍａｚ
の変化に対応して変化する基準イ直Ｖｒを出力する。

ただし、この基準値Ｖｒは、常に最大出力値Ｑｒｎａｘ
より例えば１０ｍＶ程度小さい値にしておく。

比較器１６は、基準値出力回路１５からの基準値Ｖｒと
、第１．第２図の熱線式エアフローメータ２からの吸気
量信号Ｑとを入力して比較し、Ｑ≧Ｖｒ　の時にハイレ
ベルゝゝＨ“となる信号ｅを出力する。　なお、この比
較器１６は、誤検知防市のため所定のヒステリ７スを有
している。

切換回路１７は、比較器１６の出力がローレベルゝゝＬ
“、すなわちハイレベルの信号ｅが入力されていない時
は、１）−ｃ間が接続され、ハイレベルの信号ｅが入力
されるとａ−ｃ間が接続されるように切換わる電子スイ
ッチからなる。

したがって、切換回路１７は、信号ｅが入力されて（・
ない時には補正回路１６からのパルス信号ＰＮ　を、信
号ｅが入力されると固定パルス発生器１４からの固定パ
ルス信号Ｐｃを、夫々第１図の燃料噴射弁駆動回路５に
出力する。

そのため、熱線式エアフローメータ２からの吸気量信号
Ｑが、その時のバッテリ電圧ＶＢに対応して定まる基準
値Ｖｒより小さければ、吸気量信号Ｑに応じて決定した
燃料噴射量を示すパルス信号ＰＮによって第１図の燃料
噴射弁６が開弁されるため、機関要求値どおりの燃料噴
射がなされる。

また、熱線式エアフローメータ２からの吸気量信号Ｑが
、基準値Ｖｒ以上になった時には、パルス信号ＰＮの代
りに固定パルス発生器１４からの固定パルス信号Ｐｃに
よって燃料噴射弁６が開弁されるため、機関の最大負荷
時に必要な量の燃料が噴射される。

したがって、バッテリ電圧の低下により、実際の吸入空
気量がその時の熱線式エアフローメータによる検出可能
な吸気量の最大値を越えてしまった場合にも従来のよう
に混合気が薄くなってしまうことがなく、出力が低下し
たり、また失火により安定性が損われたり、未燃焼混合
気がそのまま排出されて触媒を横規したりするような恐
れがなくなる。

なお、第４図において、固定パルス発’１１４及び切換
回路１７とによって燃料噴射量固定手段を構成している
。

また、上記実施例において、未燃焼混合気の排出による
触媒の横規を防止することのみを目的とる間、燃料噴射
弁駆動回路５に何も出力しないようにしてもよい。

この場合には、燃料の噴射を遮断してしまうことになる
ので、出力は低下してしまうが、上記実施例と同様に未
燃焼混合気の排出による触媒の横規は防止できる。

以上説明したように、この発明による内燃機関の燃料噴
射量制御装置にあっては、熱線式エアフローメータに給
電するバッテリの電圧が低下して、吸気量の検出値がそ
の時の検出可能な最大値にクランプされるような場合に
は、燃料噴射量が予め定めた一定値に固定されるので、
混合気が薄くなることがなく、したがってそれによって
引き起こされる諸問題の発生も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の内燃機関の燃料噴射量制御装置の一例
を示す構成図、 第２図は、第１図における熱線式エアフローメータの構
成例を示す回路図、 第３図は、熱線式エアフローメータによる検出可能な吸
気量の最大値とバッテリ電圧との関係を示す線図、 第４図は、この発明の一実施例を示す要部ブロック図で
ある。 １・・・演算回路　　２・・・熱線式エアフローメータ
５・・・燃料噴射弁駆動回路　　６・・・燃料噴射弁１
２・・・基本噴射量演算回路　１３・・・補正回路１４
・・・固定パルス発生器 １５・・・基準値出力回路　　　１６・・・比較器１７
・・・切換回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　熱線式エアフローメータによって検出した吸入空気
   量と機関回転数とに応じて燃料噴射量を制御するように
   した内燃機関の燃料噴射量制御装置において、前記熱線
   式エアフローメータに給電するバッテリの電圧に応じて
   変化する基準値を出力する基準値出力手段と、この基準
   値出力手段からの基準値と前記熱線式エアフローメータ
   の検出出力とを比較して、該検出出力が前記基準値以上
   になった時に信号を出力する比較手段と、この比較手段
   が前記信号を出力した時に前記燃料噴射量を予め定めた
   一定値に固定する燃料噴射量固定手段とを設けたことを
   特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装置。