JPH0643481Y2 - 内燃機関の電子制御装置のフェイルセイフ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、内燃機関の電子制御装置に関し、特にスロッ
トル弁開度検出手段の異常時におけるフェイルセイフ装
置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御装置の従来例としては、例えば、以
下のようなものがある（特開昭62-210235号公報等参
照）。

即ち、スロットル弁開度TVOを検出し、これと点火コイ
ルへの点火信号或いはクランク角センサからの信号に基
づいて算出される機関回転数Ｎとから、マップを参照し
て吸入空気流量Ｑを推定し、これと機関回転数Ｎとから
基本燃料噴射量Tp＝Ｋ×Q/N（Ｋは定数）を演算する。

そして、冷却水温度等に応じた各種補正係数COEF及びバ
ッテリ電圧による電圧補正分Tsにより補正して、最終的
な燃料噴射量Ti＝Tp×COEF＋Tsを演算する。

そして、機関の回転に同期したタイミングで前記燃料噴
射量Tiに対応するパルス巾の駆動パルス信号を出力して
燃料噴射弁を開弁駆動し、燃料噴射を行わせる。

ところで、スロットル弁開度検出手段に異常が発生した
場合は、これを検出して適当なフェイルセイフを行う必
要がある。

このため、従来からフェイルセイフ装置が組み込まれて
おり、コントロールユニットへ入力されるスロットル弁
開度TVOの検出値が所定範囲外のときに、異常と判定し
て、スロットル弁開度TVOを用いず、機関回転数Ｎと車
速度VSPとからマップを参照して燃料噴射量を設定して
いる。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、エアコン装備車にあっては、アイドルアップ
装置として、吸入空気通路にスロットル弁をバイパスし
て電磁式補助空気弁を介装した補助空気通路を設けてお
り、エアコン作動時に補助空気弁を開弁させ、補助空気
量を増大させて、アイドル回転数を上昇させている（実
開昭61-182316号公報等参照）。

しかしながら、前述のフェイルセイフ装置によるフェイ
ルセイフ時にエアコンが作動されると、エアコンの作動
により補助空気弁が開弁して補助空気分だけ、吸入空気
量が増加したにも関わらず、燃料噴射量は、吸入空気量
に関わりなく、機関回転数と車速とにより演算されてい
るため、増加せず、実際の吸入空気量に大して噴射燃料
が極めて不足する状況が発生し、空燃比がリーン化し
て、特にアイドル時にはエンストする等運転性能が悪化
するという問題点があった。

尚、通常時には、燃料噴射量のエアコン補正を行ってい
るが、フェイルセイフ時には行っていないのである。

本考案は、このような従来の問題点に鑑み、フェイルセ
イフ時にエアコンを作動させた場合、フェイルセイフ用
燃料噴射量を補正して、より適正な燃料噴射が行えるよ
うにすることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本考案は、第１図に示すように、少なくとも
スロットル弁開度と機関回転数とに基づいて燃料噴射弁
による燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、ス
ロットル弁開度検出手段の異常を検出する異常検出手段
と、異常検出時に前記燃料噴射量制御手段に代えて燃料
噴射弁による燃料噴射量を制御するフェイルセイフ手段
とを備えてなる内燃機関の電子制御装置であって、エア
コンの作動時に補助空気量を増大させるアイドルアップ
装置を備えるものにおいて、前記フェイルセイフ手段と
して、機関回転数と車速とから燃料噴射量を設定するフ
ェイルセイフ用燃料噴射量設定手段と、エアコンの作動
を検出して燃料噴射量を増量補正する補正手段とを設け
る構成とする。

〈作用〉 上記の構成においては、フェイルセイフ時にフェイルセ
イフ用燃料噴射量設定手段により機関回転数と車速とか
らフェイルセイフ用燃料噴射量が設定されることは従来
と同様であるが、エアコンが作動した場合、補正手段に
より、その燃料噴射量が増量補正されるので、アイドル
アップ装置による補助空気量の増大に見合って、より適
正な燃料噴射を行うことができる。

〈実施例〉 以下に本考案の一実施例を第２図及び第３図に基づいて
説明する。

第２図において、機関１には、エアクリーナ2,スロット
ルボディ３及び吸気マニホールド４を介して空気が吸入
される。

スロットルボディ３内には図示しないアクセルペダルと
連動するスロットル弁５が設けられていると共に、その
上流に燃料噴射弁６が設けられている。この燃料噴射弁
６は電磁コイルに通電されて開弁し、通電停止されて閉
弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述するコントロー
ルユニット22からの駆動パルス信号により通電されて開
弁し、図示しない燃料ポンプから圧送されてプレッシャ
レギュレータにより所定の圧力に調整された燃料を噴射
供給する。尚、この例はシングルポイントインジェクシ
ョンシステムであるが、吸気マニホールドのブランチ部
に各気筒毎に燃料噴射弁を設けるマルチポイントインジ
ェクションシステムであってもよい。

また、スロットルボディ３にはスロットル弁５をバイパ
スして補助空気通路７が設けられ、この補助空気通路７
にはエアコン作動時のアイドルアップ装置として電磁式
の常閉の補助空気弁８が介装されている。

機関１の燃焼室には点火栓９が設けられている。この点
火栓９はコントロールユニット22からの点火信号に基づ
いて点火コイル10にて発生する高電圧がヂィストリビュ
ータ11を介して印加され、これにより火花点火して混合
気を着火燃焼させる。

機関１からは排気マニホールド12を介して排気が排出さ
れる。

エアコン13は、そのコンプレッサ14が機関１のクランク
プーリ15によりベルト16を介して駆動されるプーリ17に
よりマグネットクラッチ18を介して駆動されるようにな
っている。マグネットクラッチ18は、バッテリ19からエ
ンジンキースイッチ20及びエアコンスイッチ21を介して
通電され、通電時に接続状態となるようになっている。
そして、補助空気弁８はエアコンスイッチ21がONになる
と通電され、コンプレッサ14の駆動と同時に開弁して、
補助空気量を増大し、アイドル回転数を上昇させるよう
になっている。

コントロールユニット22は、CPU,ROM,RAM及び入力イン
ターフェースを含んで構成されるマイクロコンピュータ
を備え、各種センサからの入力信号を受け、後述の如く
演算処理をして、燃料噴射弁６の作動を制御する。な
お、コントロールユニット22は点火コイル10等の作動も
制御するが、以下では説明を省略する。

前記各種のセンサとしては、スロットル弁５にポテンシ
ョメータ式のスロットルセンサ23が設けられていて、ス
ロットル弁５の開度TVOに応じた電圧信号を出力する。
従って、スロットルセンサ23がスロットル弁開度検出手
段である。

また、ディストリビュータ11に内蔵されてクランク角セ
ンサ24が設けられていて、クランク角１〜２°毎のポジ
ション信号と、クランク角180°毎（４気筒の場合）の
リファレンス信号とを出力する。ここで、単位時間当た
りのポジション信号の発生数又はリファレンス信号の周
期を計測することにより、機関回転数Ｎを算出可能であ
る。

また、車輪の回転から車速を検出する車速センサ25が設
けられていて、車速VSPに対応した信号を出力する。

更にコントロールユニット22にはその動作電源としてま
た電源電圧V_Bの検出のためバッテリ19がエンジンキース
イッチ20を介して接続されている。

ここにおいて、コントロールユニット22に内蔵されたマ
イクロコンピュータのCPUは、第３図にフローチャート
として示すROM上のプログラム（燃料噴射量制御ルーチ
ン）に従って演算処理を行い、燃料噴射量を制御する。

次に、この燃料噴射量制御ルーチンを第３図により説明
する。

ステップ１（図にはS1と記してある。以下同様）では、
スロットルセンサ23からの信号に基づいて検出されるス
ロットル弁開度TVO,クランク角センサ24からの信号に基
づいて算出される機関回転数N,車速センサ25からの信号
に基づいて検出される車速VSPを読込む。

ステップ２では、スロットル弁開度TVOの検出値と所定
の上限値とを比較し、TVO＞上限値のときは異常とみな
してステップ６へ進み、TVO≦上限値のときは正常とみ
なしてステップ３へ進む。

ステップ３では、スロットル弁開度TVOの検出値と所定
の下限値とを比較し、TVO＜下限値のときは異常とみな
してステップ６へ進み、TVO≧下限値のときは正常とみ
なしてステップ４に進む。

尚、ステップ２又はステップ３で異常とみなす場合はそ
の状態が所定時間以上継続したことを条件とするとより
正確な判定が行える。

正常とみなされたときはステップ４で、通常の燃料噴射
量（Ti）制御を行う。即ち、スロットル弁開度TVOと機
関回転数Ｎとから、マップを参照して吸入空気流量Ｑを
推定し、これと機関回転数Ｎとから基本燃料噴射量Tp＝
Ｋ×Q/N（Ｋは定数）を演算し、エアコン補正等を含む
各種補正係数COEF及びバッテリ電圧による電圧補正分Ts
により補正して、最終的な燃料噴射量Ti＝Tp×COEF＋Ts
を演算する。そして、ステップ５でその燃料噴射量Tiに
対応するパルス幅の駆動パルス信号を機関の回転に同期
した所定のタイミングで燃料噴射弁６に出力して、燃料
噴射を行わせ、このルーチンを終了する。

ステップ２又はステップ３で異常とみなされたときはス
テップ６に進み、機関回転数Ｎと車速VSPとからマップ
（４×４格子程度）を参照してフェイルセイフ用燃料噴
射量T_FSを検索する。

ステップ７では、エアコン13が作動されているか否かを
エアコンスイッチ21により判定し、エアコンスイッチ21
がOFFのときはステップ８に進んで燃料噴射量Ti＝T_FSと
して、ステップ５へ進んで燃料噴射を行わせた後、この
ルーチンを終了する。

ステップ７でエアコンスイッチ21がONと判定されたとき
はステップ９に進み、フェイルセイフ用燃料噴射量T_FS
に所定の補正量T_ACを設定して、燃料噴射量Ti＝T_FS＋T
_ACを設定し、ステップ５へ進んで燃料噴射を行わせた
後、このルーチンを終了する。

ここで、ステップ2,3が異常検出手段に相当し、ステッ
プ４が燃料噴射量制御手段に相当し、ステップ６がフェ
イルセイフ用燃料噴射量設定手段に相当し、ステップ7,
9が補正手段に相当する。

これにより、フェイルセイフ時にエアコン13（コンプレ
ッサ14）が作動し、同時に補助空気弁８が開弁した場合
には、補助空気弁８により増加した吸入空気量に見合う
ようにフェイルセイフ用燃料噴射量が前記所定の補正量
T_AC分増量補正されるので、空燃比がリーン化すること
なく、エンスト等運転性能の悪化を招くこともない。

〈考案の効果〉 以上のように、本考案によれば、フェイルセイフ時にエ
アコンを作動させた場合には、アイドルアップ装置によ
り増加した吸入空気量に見合うようにフェイルセイフ用
燃料噴射量を増量補正するので、空燃比がリーン化する
ことなく、エンストを防止でき、運転性，アイドル安定
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本考案の一実施例を示すシステム図、第３図は演算処理
内容を示すフローチャートである。 １……機関、５……スロットル弁、６……燃料噴射弁、
８……補助空気弁、13……エアコン、14……コンプレッ
サ、21……エアコンスイッチ、22……コントロールユニ
ット、23……スロットルセンサ、24……クランク角セン
サ、25……車速センサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともスロットル弁開度と機関回転数
   とに基づいて燃料噴射弁による燃料噴射量を制御する燃
   料噴射量制御手段と、スロットル弁開度検出手段の異常
   を検出する異常検出手段と、異常検出時に前記燃料噴射
   量制御手段に代えて燃料噴射弁による燃料噴射量を制御
   するフェイルセイフ手段とを備えてなる内燃機関の電子
   制御装置であって、エアコンの作動時に補助空気量を増
   大させるアイドルアップ装置を備えるものにおいて、 前記フェイルセイフ手段として、機関回転数と車速とか
   ら燃料噴射量を設定するフェイルセイフ用燃料噴射量設
   定手段と、エアコンの作動を検出して燃料噴射量を増量
   補正する補正手段とを設けたことを特徴とする内燃機関
   の電子制御装置のフェイルセイフ装置。