JPH02211340A - 内燃機関の燃料補正方法 - 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、自動車等に利用される電子制御燃料噴射装置
や排気ガス再循環装置等を備えた内燃機関の燃料°補正
方法に関する。

し従来の技術〕 通常、自動車等のエンジンには、ＥＧＲバルブ等を有し
てなる排気ガス再循環装置を設けである。

そして、エンジン冷間時や高負荷時等を除く適度な時期
に、前記ＥＧＲバルブを開弁させて排気ガスの一部を吸
気系に還流させることにより、ＮＯ８の生成を低減する
ようにしている。

また、電子制御燃料噴射装置を備えたエンジンでは、燃
料噴射弁から供給する燃料噴射量を決定する際に、排気
ガス還流時の要求噴射量を基本噴射量としているものが
ある。ところが、大気圧と吸気圧との差圧によって作動
するように構成されたＥＧＲバルブは、吸気圧が大気圧
近辺にあって大気圧との間に作動圧を上回る充分な差圧
が発生しない場合には閉じてしまうため、かかる領域に
おいては燃料噴射量の補正が必要となる。そのため、本
発明の先行技術として、例えば特開昭６０−１７３３４
３号公報に示されるように、排気ガスの非還流時には、
排気ガスの還流時よりも燃料噴射弁から供給する燃料噴
射量を増量するようにしている例がある。燃料噴射量を
増゛減する具体的な手法としては、第４図に示すように
、大気圧と吸気圧との差がＥＧＲベルブの作動圧（例え
ば１００　ｍｍＨｇ）を上回っているか否かによって補
正係数を増減させることにより、燃料噴射量を増減調節
する方策がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ＥＧＲバルブは、特定の圧力を境にして
瞬間的に全開若しくは全開になるのではなく、一定の幅
および特性をもって全閉若しくは全開になる。具体的に
は第５図に示すように、ＥＧＲバルブは、全開状態から
全閉状態、若しくは全閉状態から全開状態に至る場合に
は、吸気圧の変化に対してなだらかに変化する。しかし
て、ＥＧＲバルブ作動圧は、ＥＧＲバルブが閉じ始めて
から全開状態になるまで、若しくは開き始めてから全開
状態になるまでの略中間にあるのが通常である。そのた
め、この作動圧を目安にして燃料噴射量をスキップ状に
増減する従来の手法によれば、ＥＧＲバルブが閉じ始め
てから中間位置に達する間は、排気ガスの還流量が絞ら
れるため、空燃比Ａ／Ｆがリーン状態となる。他方、中
間位置を過ぎても排気ガスは吸気系に還流されているに
も拘らず、この中間位置を境にして燃料噴射量が急に増
量されるため、かかる領域では空燃比Ａ／Ｐがリッチと
なる。そして、ＥＧＲバルブが開閉する度にこのような
不具合が繰り返されるため、空燃比が不安定となってエ
ミッション等が悪化する原因となっている。

本発明は、このような不具合を解消することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成
を採用している。すなわち、本発明にかかる内燃機関の
燃料補正方法は、吸気系に燃料を供給する燃料噴射弁と
、大気圧と吸気圧との差圧により作動するＥＧＲバルブ
とを備え、このＥＧＲバルブを介して吸気系に還流する
排気ガスの非還流時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射量
を増量するようにした内燃機関の燃料補正方法であって
、前記差圧が前記ＥＧＲバルブの作動圧に達する前後で
前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を徐々に増減するよう
にしたことを特徴とする。

［作用］ ＥＧＲバルブが開弁若しくは閉じる際は、作動圧を略中
間にし、吸気圧に対してなだらかに変化するため、燃料
噴射量を決定する際にこのような特性を利用すると効果
的な燃料補正が可能となる。

すなわち、前述のような構成によれば、ＥＧＲバルブが
全開状態から閉じ始めると、これに伴って燃料噴射■を
徐々に増量させていき、ＥＧＲバルブが全開になると、
燃料噴射ｍの増量を停止させることになる。

他方、ＥＧＲバルブが開き始めると、これに伴って燃料
噴射量を徐々に減量させていき、ＥＧＲバルブが全開に
なると、燃料噴射量の減量を停止させることになる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図から第３図を参照して
説明する。

図面に示した内燃機関たるエンジン１は、自動車に用い
られるもので、吸気系に燃料を噴射する燃料噴射弁２と
、排気ガスの一部を吸気系に還流するための排気ガス再
循環装置３を備えている。

燃料噴射弁２は、吸気管４に装着してあり、内部に電磁
コイルを有している。そして、その電磁コイルに電子制
御装置５から燃料噴射信号ａが印加されると、燃料噴射
信号ａに相当する皿の燃料を吸気ポート付近に噴射する
ように構成したものである。

排気ガス再循環装置３は、排気通路６と吸気通路７とを
連通させる排気還流通路８にＥＧＲバルブ９を介設し、
このＥＧＲバルブ９を第１の負圧切換弁１０等を介して
前記電子御装置５で開閉制御するようにしたものである
。

ＥＧＲバルブ９は、ダイヤフラムによって内部空間を負
圧室と大気圧室とに分割したもので、負圧室にはＥＧＲ
モジュレータ１１（負圧調整弁）を介して吸気圧が導入
されるようになっており、大気圧室には常に大気圧が導
入されるようにしである。そして、大気圧と吸気圧との
差圧がＥＧＲバルブ９の作動圧（例えば１００　ｍｍＨ
ｇ）に達する前後で前記排気還流通路８を開閉するよう
になっている。

第１の負圧切換弁１０は、バキュームスイッチングタイ
プの三方切換弁であり、第１のポート１０ａがスロット
ルバルブ１２の上流に開口したＥＧＲボート１３と連通
し、第２のポート１０ｂがエアクリーナ１４内に連通し
ている。また、第３のポート１０ｃが前記ＥＧＲモジュ
レータ１１を介してＥＧＲバルブ９の負圧室と連通して
いる。

そして、その電気入力端子に通電が行われていない場合
は、吸気圧側に保持されて第１のポート１０ａと第３の
ポート１０ｃが導通し、電気入力端子に通電が行われて
いる場合は、大気圧側に保持されて第２のポート１０ｂ
と第３のポート１０ｃが導通ずるようになっている。

また、このエンジン１の吸気系には、第２の負圧切換弁
１５を介して圧力センサ１６を設けである。第２の負圧
切換弁１５は、前記第１の負圧切換弁１０と同様なバキ
ュームスイッチングタイプの三方切換弁であり、第１の
ポート１５ａがガスフィルタ１７を介してサージタンク
１８内に連通し、第２のポート１５ｂがエアクリーナ１
４内に連通している。また、第３のポート１５ｃが前記
圧力センサ１６内に連通している。そして、その電気入
力端子に通電が行われていない場合は、吸気圧側に保持
されて第１のポート１５ａと第３のポート１５ｃが連通
し、電気入力端子に通電が行われている場合は、大気圧
側に保持されて第２のポート１５ｂと第３のポート１５
ｃが連通ずるようになっている。

電子制御装置５は、中央演算処理装置１９と、メモリー
２０と、入力インターフェース２１と、出力インターフ
ェース２２を備えたマイクロコンピュータユニットから
なるもので、その入力インターフェース２１に、少なく
とも、前記圧力センサ１６からの吸気圧信号す及び大気
圧信号Ｃや、図示しないクランク角センサからのエンジ
ン回転信号等がそれぞれ入力されるようになっている。

一方、出力インターフェース２２からは、第１の負圧切
換弁１０への制御信号ｄや第２の負圧切換弁１５への制
御信号ｅ、および、燃料噴射弁２への燃料噴射信号ａ等
がそれぞれ出力されるようになっている。

また、この電子制御装置５には、第２図に概略的に示す
ようなプログラムを内蔵してあり、そのプログラムを所
定のエンジン回転毎に繰り返し実行するようになってい
る。まず、ステップ５１で、第２の負圧切換弁１５に通
電を行って圧力センサ１６から大気圧ＰＡ値を取込み、
ステップ５２に進む。ステップ５２では、第２の負圧切
換弁１５への通電を停止して圧力センサ１６から吸気圧
ＰＭＴＰ値を取込み、ステップ５３に進む。ステップ５
３では、吸気圧信号すやエンジン回転信号等から算出し
た吸入空気回に応じて基本噴射ｆｆ１ＴＰＢｓＥを演算
した後、ステップ５４に進む。ステップ５４では、負荷
によって決まる補正係数ＰＴＰＥＧＲＯをテーブル−１
から検索する。すなわち、負荷によっては排気還流が円
滑に行われ易い領域と、行われ難い領域（低負荷）とが
あるため、この補正係数Ｉ’ＴＰＥＧＲＯを吸気圧ＰＭ
ＴＰ値に対応させて変化させることにより、かかる領域
での補正を行うようにしている。

テーブル−１ また、大気圧ＰＡと吸気圧ＰＭＴＰとの差圧がＥＧＲバ
ルブ９の作動圧（例えば、１００　ｍｍＨｇ）に達スる
前後で、徐々に変化させる補正係数ＫＴＰＥＧＲをテー
ブル−２から検索する。この補正係数ＫＴＰＥＧＲは、
ＥＧＲバルブ９が開閉する領域でその開度に略反比例し
て変化させるようにしである。そして、第３図等に概略
的に示すように、ＥＧＲバルブ９の作動圧付近に設定し
た基準値（ＰＡ−１２５ｍｍｌ１ｇ）から一定範囲内で
、吸気圧ＰＭＴＰの変化に対応して徐々に変化するよう
にしである。

テーブル−２ そして、これらの補正係数ＦＴＰＥＧＲＯ、ＫＴＰＥＧ
Ｒ同士を掛けた値ＦＴＰＥＧＲＯｘ　ＫＴＰＥＧＲＩ：
：　１を加算しテＥＧＲ補正係数ＦＴＰＥＧＲを決定し
、ステップ５５に進む。

ステップ５５では、前記基本噴射量ＴＰＢｓＥにＥＧＲ
補正係数ＦＴＰＥＧＲを掛けるとともに、その値をエン
ジン状況に応じて決まる他の種々の補正係数で補正し、
実際に燃料噴射弁２から燃焼室２３に供給する燃料噴射
１ＴＡｌｌを決定する。

このような構成によると、エンジン１が冷間状態やアイ
ドリング状態にある場合、若しくは高負荷域では、電子
制御装置５から第１の負圧切換弁１０に通電が行われ、
第２のポート１０ｂと第３のポート１０ｃとが導通ずる
。そして、第２のホト１０ｂと第３のポート１０ｃとが
導通ずると、ＥＧＲバルブ９の負圧室に大気圧が作用す
るため、ＥＧＲバルブ９によって排気還流通路８が閉じ
られ、排気還流が禁止される。

一方、排気還流の実行領域では、前記第１の負圧切換弁
１０への通電が停止されるとともに、第２の負圧切換弁
１５のポート切換制御によって圧力センサ１６から大気
圧ＰＡと吸気圧ＰＭＴＰがそれぞれ検出される。そして
、大気圧ＰＡと吸気圧ＰＭＴＰとの差圧がＥＧＲバルブ
９の作動圧を上回って、ＥＧＲバルブ９が全開状態にあ
る場合には、排気還流通路８を介して排気ガスの一部が
吸気通路７に還流される。この場合は、ＥＧＲ補正係数
ＦＴＰＥＧＲによる基本噴射量ＴＰＢＳＨの増量は行わ
れないことになる。

他方、大気圧ＰＡと吸気圧ＰＭＴＰとの差圧がＥＧＲバ
ルブ９の作動圧を下回って、ＥＧＲバルブ９が全閉状態
にある場合には、排気ガスの還流が行われないため、Ｅ
ＧＲ補正係数ＰＴＰＥＧＲによって基本噴射量ＴＰＯ８
Ｅが増量補正される。

そして、ＥＧＲバルブ９の全開状態から吸気圧Ｐ）ｉＴ
Ｐが大気圧ＰＡ側に変化し、大気圧ＰＡとの差圧がＥＧ
Ｒバルブ９の作動圧を下回る際、換言すれば、ＥＧＲバ
ルブ９が全開状態から全閉状態に変わる場合には、その
開度に略反比例してＥＧＲ補正係数ＦＴＰＥＧＲが徐々
に増加する。すなわち、排気ガスの還流量が徐々に絞ら
れるに伴って基本噴射ｆｉＴＰＢＳＥが徐々に増ｍ補正
されるため、燃料噴射弁２から供給される燃料噴射１Ｔ
ＡＵが徐々に増加することになる。そして、その増量は
ＥＧＲバルブ９が全閉になるとともに、停止される。

また、ＥＧＲバルブ９の全閉状態から吸気圧ＰＨＴＰが
真空側に変化し、大気圧ＰＡとの差圧がＥＧＲバルブ９
の作動圧を上回る際、換言すれば、ＥＧＲバルブ９が全
閉状態から全開状態に変わる場合には、逆に、ＥＧＲ補
正係数ＦＴＰＥＧＲが徐々に減少する。すなわち、排気
ガスの還流量が多くなるに伴って基本噴射ｆｆ１ＴＰＢ
ｓＨの増量補正分が徐々に減少するため、燃料噴射弁２
から供給され燃料噴射１ＴＡＵが徐々に絞られる。そし
て、その減量はＥＧＲバルブ９が全開になるとともに、
停止されることになる。

したがって、このような構成によれば、ＥＧＲバルブ９
が全開状態から全開状態に切替わる場合、。

若しくは全閉状態から全開状態に切替わる場合に、排気
ガスの還流ｎが絞られるに伴って燃料供給量が徐々に増
量され、排気ガスの還流量が多くなるに伴って燃料供給
量が徐々に絞られるため、ＥＧＲバルブ９の開閉時にお
いて、その前半部と後半部とで空燃比がリーン・リッチ
に切替わるのを確実に抑制することができる。その結果
、ＥＧＲバルブ９の開閉時における空燃比の乱れが有効
に低減できるので、かかる領域での排気ガス中の有害成
分の除去効率を効果的に高めることができる。

そして、ＥＧＲバルブ９が全開状態若しくは全閉状態に
ある場合には、それぞれの状況に応じて燃料噴射弁２か
ら供給される燃料噴射量ＴＡＵが調節されるので、これ
らの領域における有害成分の発生が効果的に抑制できる
。

しかも、圧力センサ１６によって検出される大気圧ＰＡ
と吸気圧ＰＭＴＰとの差圧は相対的な圧であるので、大
気圧ＰＡが変化しても、以上の制御は有効に行われる。

なお、ＥＧＲバルブの開閉時に燃料噴射量を増減調節す
るための補正係数を、さらに微小値づつ変化させるよう
にすれば、より正確に燃料補正を行うことが可能となる
。

また、この実施例では、上記補正係数をＥＧＲバルブの
開閉特性に対応させて略直線（比例）的に変化させるよ
うにしたが、該補正係数は、必ずしもこのように変化さ
せる場合に限らないのは勿論である。例えば、ＥＧＲバ
ルブが一定値づつ略同速度で変化しない場合や、負荷に
対して変化速度が異なる場合は、その変化態様に対応さ
せて曲線状に変化させるようにすれば、排気ガスの還流
量に対して細密に燃料噴射量を調節できる。

［発明の効果コ 以上のような構成からなる本発明によれば、ＥＧＥバル
ブが開閉する際における排気ガスの還流量に対応させて
細密に燃料供給金を調節することができるので、ＥＧＲ
バルブの開閉時における空燃比の乱れを有効に抑制でき
る。その結果、排気還流の実行時や非実行時は勿論、Ｅ
ＧＲバルブが開閉する際のエミッションを効果的に改善
できる制御精度に優れた内燃機関の燃料補正方法を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
概略的な全体構成図、第２図は制御手順を示すフローチ
ャート図、第３図は制御設定条件を示す図である。第４
図は従来例を示す第３図相当の図、第５図は従来例にお
ける不具合を示す図である。 １・・・内燃機関（自動車用のエンジン）２・・・燃料
噴射弁 ３・・・排気ガス再循環装置 ５・・・電子制御装置 ６・・・排気通路 ７・・・吸気通路 ８・・・排気還流通路 ９・・・ＥＧＲバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気系に燃料を供給する燃料噴射弁と、大気圧と吸気圧
   との差圧により作動するＥＧＲバルブとを備え、このＥ
   ＧＲバルブを介して吸気系に還流する排気ガスの非還流
   時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を増量するように
   した内燃機関の燃料補正方法であって、前記差圧が前記
   ＥＧＲバルブの作動圧に達する前後で前記燃料噴射弁か
   らの燃料噴射量を徐々に増減するようにしたことを特徴
   とする内燃機関の燃料補正方法。