JPS635124A - 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、エンジンに備える燃料噴射弁か、らの燃！４
ＤＪ２射吊をｌ１ｉｌＪ６！ｌするエンジンの燃料副脚
装置に関し、特に車両の高地走行時での燃料噴射量の補
正対策の改良に関する。

（従来の技＃１） 一般に、燃料噴射式エンジンにおいては、エンジンに供
給される吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段を僅
え、この吸入空気量検出手段で検出した吸入空気量に応
じて混合気の空燃比が設定値になるよう、燃料噴射弁の
燃料噴射量を増減制御して、エンジンの燃焼性の向上を
図ることを基本とし、さらに車両の高地走行時では、大
気圧の低下に伴い空気密度が減少するのに対処して、通
常の平地走行時の＃制御を補正して、エンジンの燃焼性
を良好に確保するようにしている。例えば、特開昭５８
−１８５９５７号公報に開示されるものでは、高地走行
時に大気の酸素密度に応じて工ンジンの排気ガスの還流
ｆｆｌ　（ＥＧＲｆｆｉ）または燃料噴射弁の燃料噴射
時期を適宜に変更するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、エンジンの高回転数での運転時には、エンジ
ンに吸入される空気が吸気通路で脈動して吸気脈動が発
生することが知られている。このため、上記の如き燃料
噴射式エンジンでは、吸入空気値の検出にベーンタイプ
の吸入空気量検出手段を用いた場合には、このエンジン
の高回転運転時に、吸入空気量の検出が上記吸気脈動の
影響を受けて異常値を検出する。いわゆるオーバシュー
トが発生し易くなり、この発生時には燃料噴射量の異常
供給を招いて、エンジ°ンの空燃比がオーバリッチにな
り、エンジンの燃焼性および燃費性が低下する欠点が生
じる。以上の燃料噴射量の異常供給は吸気脈動の発生の
場合に限らず、加速時でのオーバシュートやノイズ等、
誤検出や出力信号の異常にも起因して発生するものであ
る。そのため、従来では、オーバシュート発生時等での
吸入空気値の検出値や燃料噴射量の演算値を補正すべく
、この吸入空気値や燃料噴射量の検出値、演算値の最大
値を所定値に制限（クリップ）することにより、これら
の値の検出精度を良好に確保して、エンジンの空燃比を
設定値に保持するようにしている。

しかしながら、上記の如き吸入空気量や燃料噴射量のク
リップ値を所定値に保持する場合、車両の高地走行時に
は、空気密度の低下に伴い吸入空気量が減少して、上記
オーバシュートの発生時等に拘わらず吸入空気値の検出
値がクリップ値を越えずに補正されないことがあり、こ
の場合にはクリップしない場合と同様に燃料噴射量の異
常増大を沼き、エンジンの燃焼性および燃費性を良好に
確保し得ないことになる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、の目的
は、燃料噴射式エンジンにおいて、吸入空気［Ｆ］の検
出値や燃料噴！１４量の演算値のクリップ値を大気圧の
変化に応じて大小変更することにより、通常の平地走行
時には、吸入空気量と燃料噴Ｉ！１吊とを良好に対応さ
せて出力の向上を確保するとともに、車両の高地走行時
には、吸入空気量検出手段のオーバシュート時や出力信
号の異常時等でも、その検出精度を良好に確保して、燃
料噴射量の異常増大に起因するエンジンのオーバリッチ
を防止し、よってエンジンの燃焼性および燃費性の向上
を図ることにある。

（問題点を解決するための手段）　゛ 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１図
に示すように、燃料を噴射供給する燃料噴射弁８と、エ
ンジンの吸入空気値を検出する吸入空気量検出手段２５
と、該吸入空気値検出手段２５の吸入空気量信号を受け
、吸入空気量信号値に応じた燃料量を噴射するよう上記
燃料噴射弁８を制御する制御手段５０とを備えたエンジ
ンの燃料制ｗ８置を前提とする。そして、上記吸入空気
量検出手段２５で検出する吸入空気値に基づく燃料噴射
量を表わす値のクリップ値を予め記憶する記憶手段３６
と、上記燃料噴射量を表わす値が上記記憶手段３６のク
リップ値を越えるとき、上記燃料量ａＡｆｆｉを表わす
値を該クリップ値に変更するクリップ手段５１とを設け
るとともに、車両周囲の大気圧力値を検出する大気圧検
出手段３１と、該大気圧検出手段３１で検出した大気圧
力値が小さいとき、上記記憶手段３６のクリップ値を低
く補正する補正手段５２とを備える構成としたものであ
る。

（作用） 以上の構成により、本発明では、エンジンへの吸入空気
値が吸入空気値検出手段２５で検出される毎に、その吸
入空気量信号値に応じて燃料噴射弁８からの燃料噴射量
が制御手段５０により増減調整されるので、エンジンの
空燃比が設定値に保持されて、エンジンの燃焼性が良好
に確保される。

また、例えばエンジンの高回転運転時には、エンジンの
吸気に吸気脈動が生じて、上記吸入空気量検出手段２５
がベーンタイプのものでは、その吸入空気値の検出にオ
ーバシュートが発生し易くなるものの、この発生時には
、吸、入空気吊の検出値や燃料噴射量の演算値がクリッ
プ手段５１により記憶手段３６のクリップ値にクリップ
されるので、その吸入空気量の検出精度や燃料噴射量の
演算精度が良好に確保されて、エンジンの空燃比がほぼ
設ｆ［に保持される。そして、この場合には、上記記憶
手段３６のクリップ値が補正手段５２により大気圧力値
に応じて高低変更され、車両の高地走行時には、平地よ
りも低く補正されるので、突気密度の低下に応じてエン
ジンへの吸入空気量が減少しても、吸入空気量検出手段
２５でのオーバシュートの発生時等には、検出値や演算
値は確実にクリップされて検出精度は良好に確保され、
その結果、燃料噴射ｉの異常増大による空燃比のオーバ
リッチが防止されて、エンジンの燃焼性。

燃費性の向上が図られることになる。

しかも、上記クリップ値の低下補正は車両の高地走行時
のみに限られているので、通常の平地走行時には、吸入
空気量の正常検出値等がクリップされて燃料噴射量の減
少を招くことがなく、この通常走行時でのエンジンの出
力性能を損なうことがない。

（実施例）　　　　　　　　　　　　　　１．　：３　
：、　’Ｖ以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に
・・基・いて説明する。

第２図において、１はエンジン、２はエンジン１のシリ
ンダ３に摺動自在に嵌挿したピストン４により容積可変
に形成された燃焼室、５は一端が大気に逆通し、他端が
上記燃焼室２に開口して吸気をエンジン１に供給するた
めの吸気通路、６は一端が上記燃焼室２に開口し、他端
が大気に開放されて排気を排出するための排気通路であ
って、上記吸気通路５の途中には、吸入空気量をｌｌ１
ｌＪＩＩＩするスロットル弁７と、該スロットル弁７下
流側で燃料を噴射供給する燃料噴射弁８とが各々配設さ
れているとともに、吸気通路５の燃焼室２への開口部に
は吸気弁９が、また排気通路６の燃焼室２への開口部に
は排気弁１０が各々配設されている。

さらに、燃焼室２の頂部には、該燃焼室２内の混合気に
点火する点火プラグ１１が１１ａ設され、該点火プラグ
１１にはイグナイタ１２が接続されている。。

また、上記吸気通Ｎ５のスロットル弁７周りには、該ス
ロットル弁７をバイパスするバイパス通路１３が接続さ
れ、該バイパス通路１３の途中には、該バイパス通路１
３を流通する吸入空気量を壜減調整するエアレギュレー
タ１４が配設されていて、アイドル運転時にはバイパス
通路１３の吸入空気量の調整によりアイドル回転数を所
定値に保持するとともに、このアイドル運転時でもエン
ジンの冷機時には、エンジンストールを防止すべく、バ
イパス通路１３の吸入空気量を増量させてアイドル回転
数を所定回転数だけ上押させるファーストアイドル制御
を行うようにしている。

さらに、上記燃料噴射弁８には、燃料ポンプ１５および
燃料フィルタ１６を介設した燃料供給通路１７を介して
燃料タンク１８が連通接続されていて、燃料タンク１８
の燃料を燃料噴射弁８から吸気通路５に噴射供給可能に
なっているとと゛もに、上記燃料供給通路１７には、燃
料噴射弁８からの燃料圧力を調整するプレッシャーレギ
ュレータ１９が接続されている。

さらに、２５は吸気通路５のスロットル弁７上流側でベ
ーン２５ａにより吸入空気量を検出するベーンタイプの
吸入空気量検出手段としてのエアフローセンサ、２６は
スロットル弁７の開度を検出する開度センサ、２７はエ
ンジン冷却水温度によりエンジン１の温度を検出するエ
ンジンＩＵセンサ、２８はエンジン冷却水ｍＵによりエ
ンジン１のコールドスタート時を検出するサーモタイム
スイッチ、２９は排気通路７の排気ガス中の酸素濃度成
分により混合気の空燃比を検出する空燃比センサ、３０
はエンジン回転数を検出する回転数センサを内臓するデ
ィストリビュータ、３１は車両周囲の大気圧力値を検出
する大気圧検出手段としての大気圧センサであって、上
記７個のセンサ２５〜３１の各検出信号はＣＰＵやＲＡ
〜１等を内蔵するコントローラ３５に入力されていて、
該コントローラ３５により上記燃料噴射弁８および点火
プラグ１１が各々制御されて、エンジン１へのの燃料噴
射量および点火時期が調整されるとともに、該コントロ
ーラ３５の内部のＲＡＭ（図示せず）には、予め、上記
エアフローセンサ２５で検出する吸入空気量がその時の
エンジン回転数で取り得る最大値、つまり吸入空気ｆｆ
１Ｑのクリップ値ＱＭ＾×がエンジン回転数に応じたマ
ツプとして予め多数記憶されていて、吸入空気ＩＱのク
リップ値ＱＭＡＸの記憶手段３６として顆能する。尚、
第２図において、４０はエンジン１のコールドスタート
時に燃料を増量供給するコールドスタートパルプ、４１
はアイドル回転数を手動調整するためのアイドル回転調
整スクリュー、４２はアイドル運転時の混合気量を調整
するアイドル混合気調整スクリュー、４３はイグニッシ
ョンスイッチ、４４は車載バッテリである。

次に、上記コントローラ３５による燃料噴射弁８の燃料
噴射量制御を第３図のフローチャートに基いて説明する
。先ず、ステップＳ１で上記エア７０−センサ２５から
の吸入空気ｆｆ１Ｑ信号を、またステップＳ２でディス
トリビュータ３０からのエンジン回転！！！！Ｍ号を各
々読込むとともに、ステップＳ１で上記大気圧センサ３
１からの大気圧力ＩＰ信号を読込んだのち、ステップＳ
４で吸入空気量のクリップ値ＱＭＡＸを上記エンジン回
転数信号に応じて上記マツプから読出す。

しかる後、ステップＳ５で読出したクリップ値ＱＭ＾×
を大気圧力値Ｐに応じて補正することとし、このクリッ
プ値ＱＭＡＸに対して大気圧力値Ｐと標準大気圧値Ｐｏ
との比（Ｐ／Ｐｏ）と、比例定数にとを乗舞して補正ク
リップ値ＱＭ＾×。

ＣＯＭを輝出したのち、ステップＳ６でこの補正クリッ
プＷｉＱＭ＾Ｘ、ＣＯＭをクリップ値ＱＭＡ×とする。

しかる債、ステップＳ７で実際の吸入空気量Ｑを上記補
正されたクリップ値ＱＭＡＸと大小比較し、Ｑ≦ＱＭ＾
×のＮＯの場合には、吸入空気Φ信号値Ｑを変更するこ
となく直ちにステップＳ９に進む一方、Ｑ＞ＱＭＡＸの
Ｎｏの場合には、エアフローセンサ２５での吸入空気量
の検出にオーバシュートが発生したり、その出力信号の
尼常を来していると判断して、ステップＳ８で吸入空気
量信号値Ｑをクリップ値ＱＭへ×に変更補正したのち、
ステップＳ９で以上の如く設定した吸入空気量で空燃比
が設定値となるべき燃料量を噴射するよう燃料噴射弁８
を作動制御して、リターンする。

よって、上記第３図の制御フローにおいて、ステップＳ
＋　、８７．８９により、エアフローセンサ２５の吸入
空気ｆｆ１Ｑ信号を受け、この吸入空気ＩＱに応じた燃
料量を噴射するよう燃料噴射弁８を作動制御するように
した制御手段５０を構成している。また、ステップＳｙ
　、Ｓｓにより、上記エアフローセンサ２５で検出した
吸入空気ｆｆ１Ｑが記憶手段３６（ＲＡＭ）のクリップ
値ＱＭＡ×を越えるとき、エアフローセンサ２５からの
吸入空気量信号ｆ！ＩＱをこのクリップ値ＱＭ＾×に変
更するようにしたクリップ手段５１を構成しているとと
もに、ステップＳ５により、記憶手段３６のクリップ値
ＱＭ＾×を、車両周囲の大気圧力値の低下に応じて漸次
低くなるよう補正する補正手段５２を構成している。

したがって、上記実施例においては、エンジンの運転時
、その吸入空気量は第４図に示す如く、スロットル弁７
の開度の増大に応じて壜太し、この吸入空気量がベーン
タイプのエアフローセンサ２５で検出される毎に、その
吸入空気量信号値Ｑに応じて燃料噴射弁８が制御手段５
０により基本的に作動制御されるのが繰返されて、該燃
料噴射弁８から設定空燃比に対応する燃料量が噴射され
るので、エンジンの空燃比が設定値に保持されて、エン
ジンの燃焼性が良好に確保される。

また、エンジンの高回転運転時には、スロットル弁開度
の増大に伴い吸入空気量も増大してクリップ値ＱＭＡ　
Ｘ近くに至り、この状態でエンジン１の吸気に吸気脈動
が生じた場合には、上記ベーンタイプのエアフローセン
サ２５による吸入空気量の検出がこの吸気脈動の影響を
受けてオーバシュートし易くなり、その発生時やエアフ
ローセンサ２５の出力信号の巽常時には、吸入空気量信
号値Ｑは上記クリップ値ＱＭ＾×を越えて異常値を示す
ことになるものの、この時には、吸入空気量信号値Ｑは
クリップ手段５１によりクリップＩＩＱ閂＾×に変更さ
れるので、吸入空気量信号値Ｑはほぼ実際値に一致して
、吸入空気量の検出精度が良好に確保される。

その際、車両の平地走行時と高地走行時とでは、上記第
４図に示す如く、吸入空気量は同一スロットル弁開度で
も大気圧力値の相違に応じた差異があり、同図に実線で
示す高地走行時の場合には、平地走行時の破線で示すも
のに較べて少なくなるものの、上記クリップ値ＱＭＡＸ
が補正手段５２により車両周囲の大気圧力値に応じて補
正されて、車両の高地走行時には、平地走行時に較べて
低く調整されるので、この高地走行時に空気密度の低下
に伴う吸入空気量の減少を沼いても、エアフａ−センサ
２５のオーバシュート時や出力信号の異常時には、吸入
空気量がこのクリップ値ＱＭＡＸに確実にクリップされ
て燃料噴射量の異常増大を招くことがなく、空燃比のオ
ーバリッチに起因する燃焼性の低下および燃費性の悪化
を効果的に防止することができる。−方、車両の平地走
行時には、上記補正手段５２によるクリップ［トへ×の
低下補正は小さく、はぼ設定ｆａ（マツプ値）に等しい
高い値であるので、吸入空気量の実際値の検出時に誤っ
てクリップされたり、それに伴って燃料噴射量が誤って
減量補正されたすせず、出力の向上を良好に確保できる
。よって、低地走行時での出力性能を良好に確保しつつ
、車両の高地走行時での混合気の空燃比のオーバリッチ
を防止して、燃焼性および燃費性を有効に向上させるこ
とができる。

尚、上記実施例では、ＲＡＭ　（記憶手段３６）でのク
リップ値を吸入空気量値としたが、燃料噴射弁８からの
燃料噴射量値であってもよく、要はエアフローセンサ２
５で検出プる吸入空気量に基づく燃料噴射量を表わす値
であればよい。

（光明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンの燃料制御Ｉ？
によれば、エンジンの高回転運転時にベーンタイプの吸
入空気量検出手段が吸気脈動に伴ってオーバシュートを
生じた場合や、その出力信号の異常ｉ等の場合に、その
吸入空気量信号値や燃料噴射量値の最大値を制限するク
リップ値を、車両周囲の大気圧力値に応じて補正し、車
両の高地走行時には平地走行時に較べて低く調整したの
で、平地走行時には吸入空気量の誤ったクリップを防止
して、エンジンの出力性能を良好に確保しつつ、高地走
行時には、吸入空気量のクリップを確実に行って燃料噴
射量の異常増大を防止することができ、空燃比のオーバ
リッチに起因する燃焼性の低下および燃費性の悪化を有
効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第４図は本発明の実施例を示−し、第２図
は全体概略構成図、第３図はコントローラの作動を示す
フローチャート図、第４図は作動説明図である。 １・・・エンジン、８・・・燃料噴射弁、２５・・・エ
アフローセンサ、２５ａ・・・ベーン、３１・・・大気
圧センサ、３５・・・コントローラ、３６・・・記憶手
段、５０・・・制御手段、５１・・・クリップ手段、５
２・・・補正手段。 特許出願人　マ　ツ　ダ　　株式会社−１゜代　　理　
　人　　弁理士　　　前　　１）　　弘　　゛′−’、
ｌｊト、、、＋ ｆ、幽−ρ 第４図 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、エンジンの吸
   入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、該吸入空気
   量検出手段の吸入空気量信号を受け、吸入空気量信号値
   に応じた燃料量を噴射するよう上記燃料噴射弁を制御す
   る制御手段とを備えたエンジンの燃料制御装置において
   、上記吸入空気量検出手段で検出する吸入空気量に基づ
   く燃料噴射量を表わす値のクリップ値を予め記憶する記
   憶手段と、上記燃料噴射量を表わす値が上記記憶手段の
   クリップ値を越えるとき、上記燃料噴射量を表わす値を
   該クリップ値に変更するクリップ手段とを備えるととも
   に、車両周囲の大気圧力値を検出する大気圧検出手段と
   、該大気圧検出手段で検出した大気圧力値が小さいとき
   、上記記憶手段のクリップ値を低く補正する補正手段と
   を備えたことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。