JPS58217740A - 過給機を備える内燃エンジンの燃料供給制御方法 - Google Patents

過給機を備える内燃エンジンの燃料供給制御方法

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JPS58217740A
JPS58217740A JP57099758A JP9975882A JPS58217740A JP S58217740 A JPS58217740 A JP S58217740A JP 57099758 A JP57099758 A JP 57099758A JP 9975882 A JP9975882 A JP 9975882A JP S58217740 A JPS58217740 A JP S58217740A
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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】 本発明は過給機を備える内燃エンジンの燃料供給制御方
法に関し、特に、高過給運転時に吸気管内圧力を検出す
る圧力センサ系の異常時の燃料供給制御装置に関する。
内燃エンジン特にガソリンエンジンの燃料噴射装置の燃
料噴射iを少(とも吸気管内の絶対圧に応じた基準値に
、エンジンの作動状態を表わす諸元、例えば、エンジン
回転数、吸入空気温度、エンジン水温、スロットル弁開
度、排気濃度(酸素濃度)、大気圧力等に応じた定数お
よび/または係数を電子的手段により加算および/また
は乗算することにより決定して燃料噴射量を制御して、
もってエンジンに供給される混合気の空燃比を制御する
ようにした燃料供給制御方法が知られている。
又、かかる燃料供給制御方法において、内燃エンジンに
過給機を備える場合吸気管内圧力は過給機を備えない場
合に比較して広い圧力範囲に亘って変化し、これを1個
の圧力センサで計測する場合吸気管内の圧力計測精度が
悪くなり正確な供給燃料量の制御が出来なくなるので吸
気管のスロットル弁下流側の吸気管内圧力を検出する烏
圧力域圧力センサ及び低圧力域圧カセンサの2種類の圧
力センサを夫々少なくとも1個設け、これらの圧カセン
ザの夫々に対応して、各圧力センサの出力とエンジン回
転数に応じた前記燃料噴射弁の複数の燃料噴射量を記憶
手段に予め記憶し、(a)吸気管内圧力が第1の所定値
より小さいとき、前記低圧力域圧カセンサの出力とエン
ジン回転数とに対応する燃料噴射量の記憶値を前記記憶
手段から読み出し、(b)吸気管内圧力が第1の所定値
よシ大きいとき、前記高圧力減圧カセンサの出力とエン
ジン回転数とに対応する燃料噴射量の記憶値を前記記憶
手段から読み出すようにして吸気圧力が高圧力となる過
給を行なっても吸気管内の圧力計測精度を全エンジン運
転領域に亘って高精度に維持し燃料供給量を正確に制御
が出来る燃料供給制御方法が本出願人により提案されて
いる。
この提案による燃料供給制御方法において、高圧力減圧
カセンサが使用による劣化あるいは高圧力減圧カセンサ
を含む計測系に異常が生じて、吸気管内圧力が第1の所
定値より大きいにも拘らず高圧力域圧力七ンサの出力が
第2の所定値以下の場合例えば、エンジンが必要として
いる燃料噴射量・よシ小さい燃料噴射量が読み出されて
エンジンに供給される混合気の空燃比を燃料希薄側に設
定してしまう場合が生じ得る。かかる場合エンジン出力
の低下となるばかりでな(、高過給時に混合気に含まれ
る燃料がシリンダ内の過熱部盆冷却する作用にも悪影響
を及ぼすので過早着火等の異常燃焼を生じさせ運転性を
悪化させると共に場合によってはエンジンを焼損させる
不都合が生じる。
本発明はかかる不都合を解決するためになされたもので
、吸気管内圧力が第1の所定値より大きく、且つ、高圧
力減圧カセンサの出力が第2の所定値以下であるとき燃
料噴射量を所定量とするようにして過早着火等の異常燃
焼を防止し、運転者に異常を認知せしめると共に、少な
(とも低過給域での走行に支障のないようにした過給機
を備える内燃エンジンの燃料供給制御方法を提供するも
のである。
以下、本発明の燃料供給制御方法を過給機を備え、副燃
焼室を有する内燃エンジン適用した実施例を添付図面を
参照して説明する。
第1図は本発明の方法を適用した燃料供給制御装置の全
体の構成図であシ、符号1は例えば4気筒の内燃エンジ
ンを示し、エンジン1は4個の主燃焼室とこれに通じた
副燃焼室(共に図示せず)とから成る形式のものである
。エンジンIKは吸気管2が接続され、この吸気管2は
各主燃焼室に連通した主吸気管2aと各副燃焼室に連通
した副吸気管2bから成る。吸気管2の途中にはスロッ
トルボディ3が設けられ、内部に主吸気管2a。
副吸気管2b内にそれぞれ配された主スロットル弁3b
が連動して設けられている。主スロットル弁3aにはス
ロットル弁開度センサ4が連設されて主スロットル弁の
弁開度を電気的信号に変換し電子コントロールユニット
(以下rEcUJと言う)5に送るようにされている。
主吸気管2a及び副吸気管2bには夫々主燃料噴射弁6
aと副燃料噴射弁6bが設けられ主燃料噴射弁6aは主
吸気管2aの図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒ご
とに、副燃料噴射弁6bは1個のみ副吸気管2bの副ス
ロツトル弁3bの少し下流側に各気筒に共通してそれぞ
れ設けられている。主燃料噴射弁6a及び副燃料噴射弁
6bは夫々図示しない燃料ポンプに接続されている。主
燃料噴射弁6aと副燃料噴射弁6bはECU3に電気的
に接続されており、ECU3からの信号によって燃料噴
射の開弁時間が制御される。
エンジン1の排気管13には過給機7のタービン7aが
配設されておりこのタービン7aはエンジン1からの排
気ガスによってスロットルボディ3上流の吸気管2に配
設されたコンプレツサ7bを駆動するようにしている。
前記スロットル弁3aの直ぐ下流の主吸気管2aには管
8及び8′を介して絶対圧Pn TCセンサ9及び絶対
圧PBNAセンサ9寮設けられており各センサ9及び9
′はECU3に電気的に接続されている。
詳細は後述するように、吸気管内絶対圧が第1の所定圧
PBAMAX以上の場合には絶対圧PBTC七ンサセン
出力信号が制御パラメータ信号として使用され、吸気管
内絶対圧が第1の所定圧PBAMAX以下の場合には絶
対圧P BNAセンサ9′の出力信号が制御パラメータ
信号として使用される。主吸気管2aには吸気温センサ
10が取り付けられておシ、この吸気温センサ10はE
CU3に電気的に接続されて、該BCU5に吸気温信号
を供給する。
エンジン1本体にはエンジン水温センサ11が設けられ
、このセンサ11はサーミスタ等から成り、冷却水が充
満したエンジン気筒周壁内に挿着されて、その検出水温
信号2ECU5に供給する。
又、エンジン回転角度位置センサ12がエンジンの図示
しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取シ付けられて
おシ、エンジン回転角度位置センサ12はエンジンの所
定回転角度位置を検出してこの回転角度位置信号f:E
CUsに供給する。前記     ゛過給機7のタービ
ン7aとエンジン1との間の排気管13には02 セン
サ14が挿着されこのセンサ14は排気中の酸素濃度を
検出し、その検出値信号をECU5に供給する。
更に、ECU3には、他のエンジンパラメータセンサ1
5、例えば大気圧センサ、背圧センサ等が接続されて、
このセンサ15は他のエンジンパラメータ信号をECU
5に供給する。
ECU3は上述の各種エンジンパラメータ信号に基いて
TDC信号に同期して噴射弁が開弁される以下に示す式
で与えられる主燃料噴射弁6a及び副燃料噴射弁6bの
各燃料噴射時間TOUTM及びTOUT8 を演算する
’roUTM=’l’iMxK1−t−に!  ・・−
・・・(1)TotyTs=TisxK’x+に′2−
=・・−(2)ここにTiM及びTiSは夫々主燃料噴
射弁6a及び副燃料噴射弁6bの各基本噴射時間を示し
、各基本噴射時間は、詳細は後述するように、吸気管内
絶対圧とエンジン回転数に応じてECUS内の記憶手段
から読み出される。
係数Kx、 Kt、 K′1及びに’2 は前述の各種
センサ、すなわち、吸気管内絶対圧センサ9,9′、吸
気温センサ10.エンジン水温センサ11.エンジン回
転角度位置センサ12.スロットル弁開度センサ4,0
2センサ14及び他のエンジンパラメータセンサ15か
らのエンジンパラメータ信号に応じて演算される補正係
数であってエンジン運転状態に応じ始動特性、排ガス特
性、燃費特性、エンジン加速特性等の諸物件が最適なも
のとなるように所定の演算式に基いて演Byれる。
F3CU5は上述のようにして求めた燃料噴射時間TO
UTM及びTotrTsに基いて主燃料噴射弁’6a及
び副燃料噴射弁6bの夫々を開弁させる各駆動信号を各
燃料噴射弁6a及び6bに供給する。
第2図は第1図のECU3内部の回路構成を示す図で、
第1図のエンジン回転角度位置センサ12からの出力信
号は波形整形回路501で波形整形された後、TDC信
号として中央処理装置(以下[cPUJという)503
に供給されると共にMeカウンタ502にも供給される
。Meカウンタ502はエンジン回転角度位置センサ1
2からの前回TDC信号の入力時から今回T D C信
号の入力時までの時間間隔を計数するもので、その計数
値Meはエンジン回転数Neの逆数に比例する。
Meカウンタ502はこの計数値Meをデータノくス5
10を介してCPU503に供給する。
第1図の絶対圧pn’rcセンサg、 PBNAセンサ
9′、吸気温センサ10.エンジン水温センサ11゜0
3 センサ14及び他のエンジンノくラメータセンサ1
5の各出力信号はレベル修正回路504で所定電圧レベ
ルに修正された後、マルチブクレサ505により順次A
/Dコンバータ506に供給される。A/Dコンバータ
506は前述の各センサからの出力信号を順次デジタル
信号に変換して該デジタル信号をデータバス510を介
してCPU503に供給する。
CPO503は、更に、データバス510を介してリー
ドオンリメモリ(以下rI(OMJという)507、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)508及び駆動回路5
09に接続されており、RAM508はCPU503で
の演算結果等を一時的に記憶し、ROM507にはCP
U503で実行される制御プログラム、後述する主す然
料噴射弁6a及び副燃料噴射弁6bの各基本噴射時間T
Iマツプ等が記憶されている。CPU503はft0M
507に記憶されている制御プログラムに従って前述の
各種エンジンパラメータ信号に応じた主燃料噴射弁6a
及び副燃料噴射弁6bの各燃料噴射時間TOUTM及び
TOUTSを演算してこれら演算値をデータバス510
を介して駆動回路509に供給する。駆動回路509は
前記演算値に応じて主燃料噴射弁6a及び副燃料噴射弁
6bを開弁させる制御信号を各噴射弁6a及び6bに供
給する。
第3図はN2図のCPU503によシ実行される吸気管
内絶対圧の大きさに応じて主燃料噴射弁6a及び副燃料
噴射弁6bの燃料噴射時間TOUTM及びTotrTs
i算出する方法を説明するフローチャートである。
先ず、第1図の吸気管2に取付けた2つの絶対圧センサ
9及び9′のいずれか一方の絶対圧センサ、例えば、吸
気管内の低圧力域絶対圧を計測する絶対圧PBNAセン
サ9′の絶対圧信号PBNAが第1の所定値PBAMA
X、例えば1160胴Hgより大きいか否かを判別する
(第3図のステップ1)。判別結果が肯定(イエス)の
とき高圧力域絶対圧を計測する絶対圧PBTCセンザセ
ンらの出力信号PBTCが第2の所定値PBAI 8、
例えば1130mmHgより小さいか否かを判別する(
ステップ2)。
この判別は絶対圧PBTCセンサ9の出力が後述する高
過給域TCMマツプの最小絶対圧である第2の所定値P
BAI 8以下の場合には(ステップ20判別結果が肯
定(イエス)の場合)、絶対圧PBTCセンサ9を含む
計測系が異常であると診断して、主燃料噴射弁6a及び
副燃料噴射弁6bの燃料噴射時間TOUTM及びTOU
TSをいずれも所定値の零に設定する(ステップ6)。
すなわち、高過給運転域で絶対圧PBTCセンサ9が異
常であるとき、エンジンへの燃料供給を停止するのであ
る。このように絶対圧PBTCセンサ9の異常時に燃料
供給を停止するので運転者のスロットルペダルの操作に
も拘らず減速することになり、運転者は容易にエンジン
が異常であることを認知することができる。
尚、前記ステップ6で燃料噴射時間TOUTM及び’r
oty’rs をいずれも所定値の零に設定したが、こ
の所定値は零でな(てもよく、例えば、運転者が異常を
検知できる、希薄可燃限界近傍の空燃比となる一定値に
設定してもよい。
前記ステップ2での判別結果が否定(ノー)の場合CP
U503は高圧力減給対圧PBTCセンサ9からの出力
信号)PBTcとエンジン回転角度位置センサ12から
のエンジン回転数信号Neに対応する主燃料噴身1弁6
aの基本噴射時間TiMiROM507内に記憶されて
いる高過給域TiMマツプから読み出す(ステップ3)
第4図は高過給域TiMマツプを示し、絶対圧PBTC
は例えば1130乃至1760mmHgの範囲でPgム
18乃至PBB2S3して8段階設けられ、また、回転
数Neは例えば400乃至600 Qrpmの範囲でN
1乃至Nullとして16段階設けられておりマツプ格
子点以外のエンジン回転数Ne及び絶対圧pBTCに対
応する基本噴射時間TiMは補間計算で求められる。こ
の高過給域TiMマツプから求められる主燃料噴射弁6
aの基本噴射時間TiMは後述する低過給域TiMマツ
プから得られる基本噴射時間TiM、すなわち、エンジ
ンの通常走行状態に適した空燃比となる基本噴射時間よ
りも燃料過濃となる、すなわち、空燃比が小となる基本
噴射時間に設定されている。高過給域で空燃比を小とし
てエンジンへの燃料供給量を増加させることによシ高出
力が得られると共に混合気に含まれる燃料がエンジンシ
リンダ内の局所的な高温部を冷却して過早着火等の異常
燃焼を防止することが出来る。
次に、CPU503は副燃料噴射弁6bの基本噴射時間
Ti8を零に設定する(第3図のステップ4)。これは
高過給運転域ではエンジンの主燃焼室に供給する混合気
の空燃比は上述のように通常走行状態時の空燃比より小
さく設定したが、この高過給運転時に副燃焼室に燃料全
供給すると主燃焼室とは逆に点火栓先端部等が過熱され
て過早着火現象が生じるためである。この副燃焼室での
過早着火現象は上述した混合気に含まれる燃料の冷却効
果よシも副燃焼室の局部に熱を与えて蓄熱させる効果の
方が勝るためと推定される。
上述のようにして求めた主燃料噴射弁6aの基本噴射時
間TiMに前記式(1)に基いて各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される補正係数に1及びに2を乗算
又は加算して燃料噴射時間TOUTMを算出すると共に
副燃料噴射弁6bの燃料噴射時間を零とする(ステップ
5)。
前記ステップ10判別結果が否定(ノー)のとき、すな
わち吸気管内絶対圧が第1の所定値PBAMAX以下の
ときCPU503は低圧力減給対圧PBNAセンサ9/
からの出力信号PDNAとエンジン回転角度位置上ンザ
12からのTDC信号の時間間隔を計数して求められた
エンジン回転数信号Neに対応する主燃料噴射弁6a及
び副燃料噴射弁6bの各基本噴射時間TiM及びTiS
を前記ROM507内に記憶されている低過給域TIM
マツプ及びTiSマツプから夫々読み出す(ステップ7
及び8)。
第5図は低過給域TiMマツプを示し、絶対圧PBNA
は例えば140乃至1160画Hgの範囲でFBAI乃
至Pnム17として17段階設けられ、また回転数Ne
は例えば400乃至6000 rpmの範囲でl’Jt
乃至N16として16段階設けられており、マツプ格子
点以外のエンジン回転数Ne及び絶対圧PBNAに対応
する基本噴射時間TiMは補間計算で求められる。副燃
料噴射弁6bの低過給域Tisマツプも第5図で示した
低過給域TiMマツプと同様にして求められるので説明
を省略する。
上述のようにして求めた主燃料噴射弁6a及び副燃料噴
射弁6bの基本噴射時間TiM及びTisに前記式(1
)及び(2)に基いて補正係数Kl、 K2. K/l
及びに−を夫々乗算又は加算して各燃料噴射時間TOU
TM及びTOUT8を算出する(ステップ9)。
尚、上述の実施例ではエンジンの高過給運転時に副燃焼
室への燃料の供給全停止させたが、副燃料噴射弁6bに
コーキング(高温により分解した燃料タールが通路壁に
付着して目づま勺を起す現象)の虞れがある場合には高
過給運転時に少量の燃料を流しておく方が好ましい。こ
の場合の副燃焼室への燃料供給量は上述の過早着火が生
じない程度の供給量にする必要があシ、高過給運転時の
副燃料噴射弁6bの基本燃料噴射時間TiSを、例えば
、低過給域Tisマツプの上限値、すなわち低圧力減給
対圧PBNAセンサ9′の出力信号PBNAf。
所定値PB 17の一定値としエンジン回転数Neに対
応する値を読み出すようにしてもよい。
又、高過給運転時に副燃焼室に燃料を供給しても過早着
火等の異常燃焼を生じる虞れのないエンジンに対しては
、高過給運転時に適宜量の燃料を副燃焼室に供給するよ
うに高過給域Tisマツプを設けるようにしてもよい。
更に又、副燃焼室を備えない通常の内燃エンジンにも本
発明の方法が適用できることは勿論のことである。
以上詳述したように本発明の過給を備える内燃エンジン
の燃料供給制御方法に依れば、吸気管内圧力が第1の所
定値より大きく、且つ、高圧力域圧力センナの出力が第
2の所定値以下であるとき燃料噴射量全所定量とするよ
うにして過早着火等の異常燃焼を防止し、運転者にエン
ジンの異常状態を認知せしめると共に少なくとも低過給
域での走行を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を適用した燃料供給制御装置の全
体のブロック図、第2図は第1図の電子コントロールユ
ニット(ECU)の内s構xの概略を説明する図、第3
図は燃料噴射弁の噴射時間を算出する方法を説明するフ
ローチャート、第4図は高過給域運転時の吸気管内絶対
圧及びエンジン回転数に対応した燃料噴射弁の基本燃料
噴射時間のマツプを示す図及び第5図は低過給域運転時
の吸気管内絶対圧及びエンジン回転数に対応した燃料噴
射弁の基本燃料噴射時間のマツプを示す図である。 ■・・・内燃エンジン、2・・・吸気管、3゛・・スロ
ットル弁、5・・・電子コントロールユニット(ECU
)、6・・・燃料噴射装置、6a・・・主燃料噴射弁、
6b・・・副燃料噴射弁、7・1・、・過給機、9・・
・高圧力域圧カセンサ、9′・・・低圧力填圧カセンサ
、12・・・エンジン回転角度位置センサ、503・・
・CPU、507・・・記憶手段(ROM)。 出願人 本田技研工業株式会社 代理人 弁理士波 部 敏 彦 廼 1 図 ′ffJ3ml 烏得MFi3夜刊Mマ1,7フ。 手続補正帯 (方式) %式% 2、発明の名称 過給機を備える内燃エンジンの燃料供給制御方法 3、補正をする者 事件との関係  特許願出願人 住所 東京都渋谷区神宮前6丁目27番8号名称 (5
32)   本田技研工業株式会社代表者   河  
島  喜  好 4、代理人 住所 東京都豊島区東池袋3丁目2番4号サンシャイン
コーケンプラザ301号 昭和57年9月9日(発送日 昭和57年9月28日) 6、補正の対象 図   面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、過給機を備える内燃エンジンの燃料噴射弁の燃料噴
    射量を電子的に調整してエンジンに供給する燃料量を制
    御する燃料供給制御方法において、吸気管のスロットル
    弁下流側の吸気管内圧力を検出する高圧力域圧カセンサ
    及び低圧力域圧カセンサの2種類の圧力センサを夫々少
    な(とも1個設け、これらの圧力センサの夫々に対応し
    て、各圧力センサの出力とエンジン回転数に応じた前記
    燃料噴射弁の複数の燃料噴射i:を記憶手段に予め記憶
    し、(a)吸気管内圧力が第1の所定値より小さいとき
    、前記低圧力域圧カセンサの出力とエンジン回転数とに
    対応する燃料噴射量の記憶値を前記記憶手段から読み出
    し、(b)吸気管内圧力が第1の所定値より大きいとき
    、前記高圧力域圧カセンサの出力とエンジン回転数とに
    対応する燃料噴射量の記憶値を前記記憶手段から読み出
    し、(C1吸気管内圧力が第1の所定値よシ大きく、且
    つ、高圧力域圧カセンザの出力が第2の所定値以下であ
    るとき燃料噴射量を所定量とするようにしたことを特徴
    とする過給機を備える内燃エンジンの燃料供給制御方法
    。 2、前記吸気管内圧力が第1の所定値より大きいか否か
    の判別には前記低圧力域圧カセンサ及び高圧力域圧カセ
    ンサのいずれか一方の圧力センサの出力値を用いること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の過給機を備え
    る内燃エンジンの燃料供給制御方法。 3、前記燃料噴射量の所定量は零であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の過給機を備え
    る内燃エンジンの燃料供給制御方法。 4、前記第1の所定値は前記第2の所定値よりも大きい
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項記載
    の過給機を備える内燃エンジンの燃料供給制御方法。
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