JPH01134039A - 過給機付内燃機関の制御装置 - 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） 本発明は過給機付内燃機関の過給圧力が所定圧力以上の
高圧になった時、内燃機関の燃焼回数を減少させて過給
圧力を下げる内燃機関の制御装置に関するものである。

〔従来の技術］ 一般に排気ガスにより駆動される過給機によって吸入空
気を過給した時の過給圧力は、排気ガスの量が多ければ
多い程高くなり、過給圧力が大幅に上昇することを抑制
する方式として過給機のタービンを通過する排気ガスの
量を制御してタービンの回転数を一定限度内に抑えたり
、過給圧力を検出して設定値以上の圧力に上昇した時に
燃料を完全に遮断する方法等が用いられている。

しかしながら前者のタービンを通過する排気ガスの量を
コントロールする方法は、機構が複雑でありかつ高温の
排気ガスにさらされた状態で排気ガスの量を制御するた
め耐久性にも問題がある。

また後者の燃料を完全に遮断する方法では、急激に出力
が低下するため走行中に突然失速状態となり、運転者に
非常に大きな不快感を与えてしまう。

さらに機関出力を下げる方法としては空燃比を薄くする
とか点火時期を遅角しても下げられるが、この方法では
排気系の温度が上昇してしまうため実用化するには問題
がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、過給機付内燃機関の過給圧力が所定の圧力以上に
なったとき、特定の気筒への燃料供給を停止して、機関
の燃焼回数を減少させ内燃機関の出力を滑らかに低下さ
せて過給圧力を滑らかに下げることにより、内燃機関の
破損を防止でき、また走行中の車両に急激な失速状態が
発生しないようにできる過給機付内燃機関の制御装置を
提供することを目的としている。

〔実施例〕

以下、本発明装置を図に示す実施例につき説明する。第
１図において内燃機関１は自動車に積載される公知の４
サイクル火花点火式多気筒内燃機関で燃焼用空気をエア
クリーナ２、スロットル弁３、サージタンク４を経て吸
入する。また燃焼後の排気ガスは排気管７を経て過給機
８のタービンホイール９を回転させて大気に放出される
。その時に過給機８のコンプレッサホイールエ０を回転
させ吸入空気を過給する。また燃料は図示しない燃料系
から各気筒に対応して設けられた電磁式燃料噴射弁１１
を介して供給される。吸気系にはエアクリーナ２の下流
側に内燃機関１に吸入される吸気量を検出し、吸気量に
応じたアナログ電圧を出力するポテンショメータ式吸気
量センサ１２が設置されている。

また内燃機関１には冷却水温を検出し冷却水温に応じた
アナログ電圧（アナログ検出信号）を出力するサーミス
タ式水温センサ１３が設置されてイル。回転数センサ１
４は内燃機関１のクランク軸の回転速度を検出し回転速
度に応じた周波数のパルス信号を出力するものであり、
この回転数センサ１４としては例えば点火装置の点火コ
イルの断続器を用いればよく、点火コイルの一次側端子
からの点火パルス信号を回転速度信号とすればよい。

圧力スイッチ１５はコンプレッサホイール１０による過
給圧力を検出し、この過給圧力に応じて開閉する接点を
備えるスイッチである。そして、この圧力スイッチ１５
は詳しくは第２図に示す如（、後述する制御回路１６と
特定の噴射弁１１との間に配設されており、・制御回路
１６からの出力は圧力スイッチ１５を介して噴射弁１１
に伝えられるようになっている。また、第２図からも分
かるように、圧力スイッチ１５の接点は過給圧力が所定
圧力より低い場合に閉じ、所定圧力以上で開くようにな
っている。

制御回路１６は各センサ１２〜１４の検出信号に基づい
て、燃料噴射量を算出する回路で、燃料噴射量は燃料噴
射弁１１の開弁時間を制御することにより調整する。

次に、第３図により制御回路１６を詳細に説明する。１
００は燃料噴射量を演算するマイクロプロセッサ（ｃ　
ｐ　ｕ）であり、１０１は回転数カウンタで回転数セン
サ１４からの信号より内燃機関回転数をカウントするも
のである。この回転数カウンタ１０１は機関２回転につ
き１回の割合で同期的に割り込み制御部１０２に割り込
み指令信号を送る。割り込み制御部１０２はこの信号を
受けるとコモンバス１５０を通じてマイクロプロセッサ
１００に割り込み信号を出力する。１０３はデジタル入
力ポートで、図示しないスタータの作動をオンオフする
スタータスイッチ１７からのスタータ信号等のデジタル
２進信号をマイクロプロセッサ１００に伝達する。１０
４はアナログマルチプレクサとＡ−Ｄ変換器から成るア
ナログ入力ボートであり、吸気量センサ１２、水温セン
サ１３からの各信号をＡ−Ｄ変換して順次マイクロプロ
セッサ１００に読み込ませる機能を備える。

これら各ユニット１０１，１０２，１０３，１０４の出
力情報はコモンバス１５０を通してマイクロプロセッサ
１００に伝達される。１８はバッテリであり、各部に電
源を供給する電源回路１０６はキースイッチ１９を通し
てバッテリ１８に接続されている。１０７はプログラム
動作中−時使用される一時記憶ユニット（ＲＡＭ）であ
り、１０日は制御プログラムや各種の定数等を記憶して
おく読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）である。１０９はレ
ジスタを含む燃料噴射時間制御用カウンタでダウンカウ
ンタよりなり、マイクロプロセッサ（ｃｐｕ）１００で
演算された電磁式燃料噴射弁１１の開弁時間、つまり燃
料噴射量を表すデジタル信号を与えるパルス時間幅に変
換する。１１０は電磁式燃料噴射弁ｌＩを駆動する電力
増幅部である。１１１はタイマーで経過時間を測定し、
ｃｐｕｌｏｏに伝達する。回転数カウンタ１０１は回転
数センサ１４の出力により機関２回転に１回、回転数を
測定の終了時に割り込み制？ｆｆ１１部１０２に割り込
み指令信号を供給する。割り込み制御部１０２はその信
号から割り込み信号を発生し、マイクロプロセッサ１０
０に燃料噴射量の演算を行う割り込み処理ルーチンを実
行させる。

第４図はマイクロプロセッサ１００の概略フローチャー
トを示すもので、このフローチャートに基づいてマイク
ロプロセッサ１９並びにスタータスイッチ１７がＯＮし
て内燃機関が始動されるとステップ１０００にてメイン
ルーチンの演算処理が実行され、ステップ１００１にて
初期化の処理が実行される。ステップ１００２ではアナ
ログ入力ポート１０４からの冷却水温に応じたデジタル
値を読み込み、ステップ１００３ではその結果より後述
する補正ＭＫを演算し、演算結果をＲＡＭ１０７に格納
する。通常、制御回路１６に電源が投入されている状態
においては、１００２と１００３のメインルーチン処理
を制御プログラムに従って繰り返し実行する。

そして、割り込み制御部１０２からの燃料噴射量演算の
割り込み信号が入力されるとマイクロプロセッサＩ００
はメインルーチンの処理中であっても直ちにその処理を
中断し、ステップ１０１０の割り込み処理ルーチンに移
る。ステップ１０１１では回転数カウンタ１０１からの
機関回転数Ｎを表す信号を取り込み、かつアナログ人力
ポート１０４から吸入空気量（吸気量）Ｑを表す信号を
取り込む。次に、ステップ１０１２にて機関回転＠Ｎと
吸入空気ＩＱとから決まる基本的な燃料噴射量（つまり
電磁式燃料噴射弁１１の噴射時間幅Ｌ）を計算する。そ
の計算式はｔ＝ＦＸ二（Ｆ：定数）である。次に、ステ
ップ１０１３ではメインルーチンで求めた燃料噴射用の
補正３１ＫをＲＡＭから読み出し空燃比を決定する噴射
量（噴射時間幅Ｔ）の補正計算を行う。噴射時間幅Ｔの
計算式はＴ＝ｔＸＫである。ステップ１０１４では補正
計算した燃料噴射量のデータをカウンター０９にセット
し、ステップ１０１５にてメインルーチンに復帰する。

上記構成における作動を第２図を参照して以下に説明す
る。

コンプレンサホイール１０の下流側の圧力、すなわち過
給圧力が所定圧力より低い場合には、圧カスイノチ１５
の接点は閉じられた（ＯＮした）状態となっているため
、すべての噴射弁１１に対して制御回路１６からの出力
が与えられる。よって、すべての噴射弁１１からその時
の機関状態に対応して制御回路１６にて定められた燃料
量が噴射され、すべての気筒に対し燃料が供給される。

しかし、過給圧力が所定圧力以上になった場合には、圧
力スイッチ１５の接点は開かれた（ＯＦＦした）状態に
なっているため、圧力スイフチ１５を介して制御回路１
６と接続された特定の噴射弁１１に対しては、制御回路
１６からの出力が与えられない。よって、制御回路１６
と直接接続された他の３本の噴射弁１１からは、その時
の機関状態に対応して制御回路１６にて定められた燃料
量が噴射されるが、上記特定の１本の噴射弁１１からは
燃料は一切噴射されない。従って、過給圧力が所定圧力
以上の高圧になれば、４気筒のうちの特定の１気筒に対
して燃料供給が停止される。

そのために、特定の１気筒のみ燃焼が停止されて、機関
の燃焼が間引かれるので、機関出力は滑らかに低下し、
それに伴い過給圧力も滑らかに低下する。従って、運転
者に対して大きな不快感を与えることなく、過給圧力の
上昇による機関の破損を未然に防止できるようになる。

さらに、他の機関出力を低下させる手法として、すべて
の噴射弁１１を１回おきに噴射の停止と実行を繰り返し
て機関の燃焼を間引く場合も考えられるが、この場合、
吸気通路内の壁面に付着していた燃料が噴射停止時の機
関の吸入行程で気筒内に吸い込まれるが、このときの気
筒内の混合気は燃焼可能な濃さにないため、未燃ガスと
して排気系に排出される。そして、その未燃ガスの排出
は過給圧力が低下するまで繰り返し行われており、一般
に排気系に備えられる排気ガス浄化のための触媒が過熱
状態に陥ったり、あるいは充分な浄化がなされず大気汚
染上の問題を生じる恐れがある。

しかしながら、本構成では、過給圧力が所定圧力以上に
ある間は機関の一部の特定気筒への燃料供給を停止し続
けるようにしていることから、吸気通路内の壁面に付着
していた燃料は燃料供給を停止し始めた時期に、わずか
に未燃ガスとして排気系にその特定の気筒から排出され
るものの、その゛初期の時点だけで”、その後は排気系
に未燃ガスが排出されず、上述の構成において生じるよ
うな排気系部品に与える影響及びエミッション上の問題
はほとんどない。

な□お、上述の実施例では圧力スイッチ１５により、１
本の噴射弁のみ遮断制御を行ったが、圧力スイッチによ
り２本又は３本の遮断制御を圧力に応じて行う数を変化
させてもよい。

〔発明の効果］ 以上述べたように本発明は、過給圧力が所定の圧力以上
となったとき、機関の一部の特定の気筒への燃料供給を
停止する構成としているので、機関出力は滑らかに低下
し、よって、過給圧力も滑らかに低下し、従って、過給
圧力上昇による機関破損を未然に防止でき、しかも機関
出力の滑らかな低下により、運転者に対して大きな不快
感を与えなくて済むという優れた効果がある。

さらには、未燃ガスの排気系への排出を充分に少なくで
き、排気系部品への影響並びにエミッション上の問題は
ほとんどないという優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す全体構成図、第２図は第
１図に示す実施例の゛要部構成図を示すブロック図、第
３図は第１図に示す制御回路のブロック図、第４図は第
３図に示す制御回路における処理手順を示すフローチャ
ートである。 ■・・・内燃機関、８・・・過給機、１１・・・燃料噴
射弁。 １５・・・圧力スイッチ、１６・・・制御回路、１００
・・・マイクロプロセッサ。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 第　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 過給機を備えた多気筒内燃機関の過給圧力を検出し、こ
   の過給圧力が所定の圧力以上となったとき、該機関の一
   部の特定の気筒への燃料の供給を停止することを特徴と
   する過給機付内燃機関の制御装置。