JPS5951661B2 - 燃料噴射式エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カルマン渦型空気流量計等を用いた燃料噴射
式エンジンの絞り弁全開時の燃料噴射量の制御に関する
。

従来、エンジン吸入空気の流量計として構造が簡単で安
価なカルマン渦型空気流量計あるいはホットワイヤ式流
量計を用いて、この検出流量に応じて燃料噴射量を制御
して所定の空燃比の混合気を得るようにした燃料噴射式
エンジンが提案されている。

例えばカルマン渦型流量計とは、流れの中に円柱体を置
くと、その下流に規則正しく渦列（カルマン渦）が発生
する現象を利用したもので、その渦の発生周期が正確に
流速に比例することがら、その発生周期を検出して流量
を計測するようにしたもので、構造が簡単で安価な流量
計として広く普及しつつある（例えば特開昭５４−２４
０５８号参照）。

ところが絞り弁全開時は、吸気脈動の影響が絞り弁上流
の計量部分にまで及び、このため渦の発生に乱れを生じ
て流量の測定精度が低下して、空燃比を正確に制御する
ことができなくなるといった問題が起こる。

このような問題は、ホットワイヤ型についても同様であ
る。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、カルマン
渦型あるいはホットワイヤ型等の吸気流量センサ等の如
く絞り弁全開付近に吸気流量の検出精度の低下する検出
手段を用いた機関において、絞り弁全開付近にも所定の
空燃比の混合気が得られるようにすることを目的とする
。

本発明は、第７図にも示すように、絞り弁全開付近で検
出精度が吸気脈動に影響されるカルマン渦型流量計やホ
ットワイヤ型流量計等の吸気流量検出手段と、機関回転
速度の検出手段と、これら両検出手段の検出信号の基準
として燃料噴射量を制御する手段とを備えた燃料噴射式
エンジンにおいて、前記絞り弁開度が全開付近であるこ
とを検出する手段と、絞り弁開度が全開付近では前記機
関回転速度検出手段の検出信号のみから推定した吸気流
量に基づいて燃料噴射量を制御する手段とを備えたもの
である。

したがって通常運転域では、カルマン渦型流量計などの
吸気流量検出手段と回転速度検出手段の出力にもとづい
て精度よく燃料噴射量を演算し、上記カルマン渦型流量
計などが吸気脈動の影響を受けて検出精度が低−１りす
る絞り弁全開域では、吸気流量を代表する信号として信
頼性の高い機関回転速度信号にもとづ゛いて燃量噴射量
を演算するため、機関低速低負荷域から高速高負荷域ま
で安定した燃料の制御を行える。

以下図面によって説明する。

第１図は本発明の実施例を示すもので、１は機関の回転
速度を検出する手段、２は吸気流量を検出する手段（例
えばカルマン渦型センサ）、３は機関の代表温度を検出
する手段（例えば冷却水温セン→力）、４は絞り弁の全
開付近を検出する手段（例えば絞り弁スイッチ）である
。

５はマイクロプロセラ→力、６はリードオンリメモリ、
７はランダムアクセスメモリ、８は入出力制御回路であ
って、これらはマイクロコンピュータ９を形成する。

１０は燃料噴射弁である。マイクロコンピュータ９は、
検出手段１〜４からの信号を運転状態を表示する信号と
して入力し、この入力信号に応じて燃料噴射弁１０の開
度、つまり燃料噴射量を制御して、混合気の空燃比を運
転状態に応じて所定値にコン用〜ロールする。

その具体的な方法としては、例えば燃料噴射弁１０にオ
ンオフ型の電磁弁を用い、この電磁弁をエンジン回転に
同期した周波数のパルス信号で開閉駆動するとともに、
そのパルス幅を増減して平均的な弁開度を増減するとい
った方法を用いる。

次（こ、マイクロコンピュータ９のプログラミン′グの
実行の様子を第２図のフローチャーＩ・および第３図〜
第６図の特性図とともに説明する。

始めに、絞り弁開度検出手段４の信号から絞り弁開度を
読む。

カルマン渦型の吸気流量検出手段２が吸気脈動の影響で
正確な吸気流量を計測し得なくなり始める所定の設定開
度（例えば７０°）以下に紋り弁がある場合、すなわち
吸気流量検出手段２が正確に吸気流量を検出する場合に
は、回転速度検出手段１と吸気流量検出手段２とから基
準パルス幅を決定した後、代表温度検出手段３等からの
入力を受は前記の基準パルス幅を補正して最敵なパルス
幅を決定し、このパルス幅をもつ信号を燃料噴射弁１０
へ出力する。

次に設定開度以上に絞り弁が開いている場合、すなわち
検出手段２がもはや正確に吸気流量を検出するのが困難
となる場合には、始めに、機関回転速度を読んで、一次
元テーブルのルックアップによって予め回転速度に対応
した基準パルス幅Ｔｐ （第４図）を求める。

つまり、紋り弁全開もしくは全開に近い状態では、吸気
流量は機関回転速度に正確に対応して変下するので、吸
気流量検出手段２の代））に回転速度から正確な吸気流
量を求めて基準パルス幅を決定するのである。

その際実際の吸入空気流量は絞り弁開度に若干依存する
が、紋り弁開度の絶対量の大きい領域では、例えば絞り
弁全開時の値を固定的に採用したとしても、これがため
に発生する吸気流量の推定誤差は吸気流量の絶対量に対
して無視できる程度なのでほとんど問題はない。

例えば、第３図のように、吸気流量検出手段２が正確な
値を示す領域Ｃ（斜線部）と正確な値を示さない領域Ｄ
（空白部）との境界にある点Ｂにおいては、同一回転速
度の絞り弁全開にある点Ａと等しい流量の燃料が噴射さ
れるが、２つの点における吸気流量の差はその絶対量に
比べて無視できるほど小さいので、空燃比そのものはほ
とんど同じといってもよい。

尚、絞り弁開度が所定値以上であるかどうかは、吸気管
圧力センサあるいは圧力スイッチを用いて吸気管圧力が
所定値以上であることにより検出するようにしてもよい
。

次に、機関代表温度、例えば機関冷却水温を読んで、そ
れに対応する補正係数Ｆ１（第５図）を一次元のテーブ
ルルックアップにより求める。

次に噴射弁１０の駆動電圧を読んで、それに対応する補
正パルス幅Ｔｓ （第６図）を演算した後、前述の基準
パルス幅Ｔｐを補正係数Ｆｔと補正パルス幅Ｔｓとで補
正して最敵なパルス幅Ｔ−Ｔｐｘ Ｆｔ ＋ Ｔｓを演
算して、そのパルス幅の信号を出力する。

このようにして、吸気流量検出手段２が正確な値を検出
し得ない絞り弁全開もしくは全開に近い状態においては
、吸気流量に正確に対応して変化する機関回転速度から
吸気流量を求めて、これに応じて燃料噴射弁１０を駆動
する信号のパルス幅を制御して、所定の置数な空燃比の
混合気が得られるように燃料噴射量をコントロールして
いる。

以上説明したように、本発明は吸気流量センサの精度が
低下する絞り弁全開もしくは全開に近い領域では、機関
回転速度から吸入空気の重量流量を求めるようにしたの
で特に絞り弁全開もしくは全開に近い状態でも燃料供給
量制御の精度を高めることができ、この結果エンジン吸
入空気量の低流量域から高流量域まで比較的安価なシス
テムでありながら安定した精度の高い空燃比制御が達成
され、エンジン出力及び燃費の改善がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロックダイヤグラム図
、第２図は第１図におけるマイクロコンピュータのフロ
ーチャー１〜図、第３図は第１図における吸気流量検出
手段が正確な値を検出する領域と正確な値を検出しない
領域を示す特性図、第４図は基準パルス幅Ｔｐの特性図
、第５図は補正係数Ｆｔの特性図、第６図は補正パルス
幅Ｔｓの特性図、第７図は本発明のクレーム対応図であ
る。 １・・・回転速度検出手段、２・・・吸気流量検出手段
、３・・・代表温度検出手段、４・・・絞り弁開度検出
手段、９・・・マイクロコンピュータ、１０・・・燃料
噴射弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絞り弁全開付近で検出精度が吸気脈動に影響される
   カルマン渦型流量計やホットワイヤ型流量計等の吸気流
   量検出手段と、機関回転速度の検出手段と、これら両検
   出手段の検出信号を基準として燃料噴射量を制御する手
   段とを備えた燃料噴射式エンジンにおいて、前記絞り弁
   開度が全開付近であることを検出する手段と、絞り弁開
   度が全開付近では前記機関回転速度検出手段の検出信号
   のみから推定した吸気流量に基づいて燃量噴射量を制御
   する手段とを備えた燃料噴射式エンジン。 ２ 絞り弁開度が全開付近であることを検出する手段は
   、絞り弁開度が設定以上であるか否かを検出する特許請
   求の範囲第１項記載の燃料噴射式エンジン。 ３ 絞り弁開度が全開付近であることを検出する手段は
   、吸気管圧力が設定以上であるか否かを検出する特許請
   求の範囲第１項記載の燃料噴射式エンジン。