JPS5985439A - 過給機を備える内燃エンジンの燃料供給制御方法 - 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】 本発明は電子式燃料制御装置を備えた内燃エンジンの燃
料供給制御方法に関し、特に過給機全備える内燃エンジ
ンの高負荷時の燃料増量制御方法に関する。

内燃エンジンは急加速時には運転性能上混合気をリッチ
化し燃料増量する必要がある。すなわち、アクセルペダ
ルを踏み込んだ時にはエンジンがどのような回転域にあ
っても混合気がリッチ化されると共に、一定の吸気管内
絶対圧すなゎち一定吸入空気量以上でもリッチ化される
必要がある。

ところが、ターボ過給機付エンジンにおいては吸気管内
絶対圧力ｐＢとスロットル弁開度θｔｈとの関係がエン
ジン回転数Ｈｇに対して一定ではなく、第１図の曲線■
〜■に示すようにエンジン回転数Ｎｅが変化するとＰＢ
−θｔｈ特性が変化し、同一のスロットル弁開度θｔｈ
であっても、エンジン回転数ｆｉｈが変化すると、これ
に伴ない吸気管内絶対圧ＰＢが変化する。このような特
性を有するエンジンにおいては第１図の曲線１．Ｉｌで
示すように例えば成るエンジン回転数Ｈｅ、　、　Ｎｅ
２ではスロットル弁開度θｔｈが混合気のリッチ化を行
なうべきスロットル弁開度θＷＯＴを超えると斜線で示
すリッチ化領域に入り混合気がリッチ化されるが曲線■
で示す他のエンジン回転数Ｎｅ、ではリッチ化を必要と
する吸入空気量に相箔する吸気管内絶対圧ＰＢＷＯＴ以
上となっても依然スロットル弁開度θｔｈは所定開度θ
ＷＯＴに達せず混合気がリッチ化されない。すなわち、
スロットル弁開度θｔｈがリッチ化を行なうべきスロッ
トル弁開度θＷＯＴを超えたか否かの判別によってのみ
混合気のリッチ化を行なう制御ではエンジン回転数によ
っては、吸気管内絶対圧ＰＢがリッチ化を行なうべき吸
気管内絶対圧ＰＢＷＯＴよりも高くなっても混合気がリ
ッチ化されない。そこで、リッチ化を行なうべきスロッ
トル弁開度θＷＯＴを低開度側の例えばθ′ＷＯＴに設
定すると、前記リッチ化を行なうべき絶対圧ｐＢｃ６要
件も満足するが、このスロットル弁開度θ’ＷＯ！Ｔを
低開度側に設足し過ぎるとアクセル操作により別のエン
ジン回転数領域では必要以上に頻繁に混合気がリッチ化
されてし捷い有害排気ガス対策上好ましくない。

また、吸気管内絶対圧ＰＢがリッチ化を行なうべき吸気
管内絶対圧、ＰＢＷＯＴを超えた時にのみ混合気ヲリッ
チ化するようにした場合には、混合気がリッチ化されな
いエンジン回転数領域が生じ、特に高地走行においては
リッチ化されない領域が多くなる不具合がある。更に、
第１図の曲線Ｉで示す低回転Ｎｅ、例えばアイドル回転
数において急にアクセルを踏み込んでもエンジン回転数
が低いためにターボ過給機による過給圧が非常に小きく
、吸気管内絶対圧ｐＢがリッチ化を行なうべき吸気管内
絶対圧ＰＢＷＯＴ以上とならず、従って混合気がリッチ
化されず車輛の発進時にエンジンの高出力が得られずス
タート性能が低下する。そこで、混合気のリッチ化を行
なうべき吸気管内絶対圧ＰＢＷＯＴを低圧側の例えばＰ
’ＢＷＯＴ　（＜　ＰＢＷＯ’ｌ’　）に設定した場合
には前述と同様に頻繁にリッチ化され有害排気ガス対策
上好ましくない。

上述の理由によりターボ過給機を備えたエンジンにおい
てはスロットル弁開度のみ又は吸気管内絶対圧ＰＢのみ
によって高出力時の混合気をリッチ化する方法では、有
害排気ガスの排出を防止しつつエンジンの運転性能の向
上を図ることは困難である。・ 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ターボ過給
機付エンジンの有害排気ガスの排出を防止すると共にエ
ンジンの運転性能の向上を図ることを目的とする。この
目的を達成するために本発明においては、エンジンの運
転状、態に応じてエンジンに供給される燃料量を電子的
に制御する過給機を備える内燃エンジンの燃料供給制御
方法において、エンジンの運転状態に応じて変化する吸
気管内圧力及び吸気管内に配役されたスロットル弁の開
度を夫々検出し、これらの検出した吸気管内圧及びスロ
ットル弁開度のいずれもが夫々の所定値以下のときには
混合気をリッチ化せず、いずれか一方の検出値が前記対
応する所定値を超えたときには混合気をリッチ化するよ
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。

以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第２図は本発明の制御方法が適用される燃料供給制御装
置の全体の構成図で、エンジン１は例えば４気筒の内燃
エンジンを示し、このエンジン１に接続された吸気管２
の途中にはスロットル弁３が設けられている。このスロ
ットル弁３にはスロットル弁開度センサ４が連結されて
おり、スロットル弁乙の開度θｔｈｆ検出して対応する
スロットル弁開度信号を出力して電子コントロールユニ
ット（以下ＥＣＵという）５に送る。燃料噴射弁６は吸
気管２のエンジン１とスロットル弁３との間の図示しな
い吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各
燃料噴射弁６は図示しない燃料ポンプに接続されると共
にＥＣＵ３に電気的に接続され、当該ＥＣＵ３からの駆
動信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。

一方、スロットル弁乙の直ぐ下流には管７を介して絶対
圧センサ（以下ｐＢセセンという）８が設けられており
、このｐＢセセン８は吸気管２内の絶対圧ｐＢを検出し
て対応する絶対圧信号を出力しＥＣＵ３に送る。また、
ＰＢセセン８の下流には吸気温センサ９が取付けられて
おり、吸気温度を検出して対応する温度信号を出力し；
ＥＣＵ３に送る。エンジン１の本体にはエンジン水温セ
ンサ１０が設けられ、このセンサ１０は例えばサーミス
タ等で構成さｈており、冷却水が充満［７たエンジン気
筒周壁内に挿着され冷却水温Ｔｗを検出して対応する温
度信号をＥ　Ｃ’　Ｕ　５に送る。

エンジン回転数センサ（以下Ｎｅセンサという）１１及
び気筒判別センサ１２はエンジン１の図示しないカム軸
周囲又はクランク軸周囲に配役されており、Ｎｔセセン
１１はＴＤＣ信号すなわち、エンジンのクランク軸の１
８０°回転毎に所定のクランク角度位置で、気筒判別セ
ンサ１２は気筒判別信号（ＣＹＬ信号）すなわち、特定
の気筒の所定のクランク角度位置で夫々１パルス信号を
出力してＥＣＵ３に送る。

エンジン１の排気管１６には例えば三元触媒で構成され
た排気浄化装置１４が配置きれており排気ガス中のＥＣ
、Ｃ’０　、　Ｎｏｒ成分の浄什作用を行なう。排気浄
化装置１４の上流側の排気管１３内には０２センサ１５
が挿着されており、との０□センザ１５は排気ガス中の
酸素濃度を検出して対応する信号を出力しＥＣＵ３に送
る。

更に、ＥＣＵ３には大気圧を検出する大気圧センサ１６
、エンジンのスタータスイッチ１７及びバッテリ電極１
８等が接続されており、大気圧センサ１６からの大気圧
信号、スタータスイッチ１７のオン、オフ状態信号及び
バッテリ電圧が供給される。

ＥＣＵ３は前述の各センサからのエンジンノ（ラメータ
信号に基づいて、燃料遮断（フューエルカット）運転領
域等のエンジン運転状態を判別すると共に、エンジン運
転状態に応じて前記ＴＤＣ信号に同期して以下に示す式
で与えられる燃料噴射弁６の燃料噴射時間７’ＯＵＴを
演算する。

７’ＯＵＴ　＝　Ｔ　ｉ　Ｘ　ＫＨ十に、・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）ここに、
値Ｔｉは燃料噴射弁６の噴射時間の基準値であり、例え
ば吸気管内絶対圧ｐＢとエンジン回転数Ｎｅとに基づい
てＥＣＵＳ内の記憶装置から読み出さ五る。

係数に、　、　Ｋ２は夫々前述の各センサがらのエンジ
ンパラメータ信号によりエンジン運転状態に応じた始動
特性、排気ガス特性、燃費特性、加速特性等の緒特性が
最適なものとな不ように所定の演算式に基づいて算出さ
れる。

係数に、は空燃比補正係数ＸＯ２，＋）−ン化係数ＫＬ
ｓ　、吸気温度補正係数Ｋｒｈ　、エンジン水温燃料増
量係数ＫＴＷ、フューエルカット後の燃料増量係数Ｋｈ
ｙｃ　、大気圧補正係数ＫＰＡ、リッチ化係数ＫＷＯＴ
等の積として次式で与えらｈる。

Ｋ、＝Ｋｏ、−ＫＬｓ　−Ｋｒｈ−Ｋｒｗ−ＫＡｖｃ　
−Ｋｐｈ　＠Ｋｈｓｒ−ＫＷＯＴ・・・・・・・・曲・
曲・曲回・　（２）空燃比補正係数ＫＯ，は排気ガス中
の酸素濃度に応じてサブルーチンにより求められ、リー
ン化係数ＫＬＳはエンジンの運転状態に応じて選足され
る定数で、例えば通常運転では１に、リーン化領域では
０．８に設定されている。捷た、混合気のリッチ化係数
に’Ｗ　ＯＴは後述するようにして算出される。

ＥＣＵ５Ｆｉ、両式（１）により算出１−た燃料噴射時
間ＴＯＵＴ　Ｋ基づいて駆動信号を出力して燃料噴射弁
６を開弁制御する。

第６図は本発明に係る制御方法の混合気のリッチ化係数
ＫＷＯＴの算出サブルーチンのフローチャートを示し、
吸気管内絶対圧ｐＢがリッチ化を行なうべき所定の吸気
管内絶対°圧ＰＢＷＯＴよりも大きいか否かを判別しく
ステップ１）、その答が肯５１ｉ７（’）’ｅ、ｒ）の
場合にはエンジンが高負荷状態であると判断し２、第４
図の燃料増量ＸＷＯＴと吸気管内絶対圧ｐＢとの関係を
表わすＸＷＯＴ−ＰＢテーブルに示すように混合気のリ
ッチ化に必要な所定の燃料増量値ＸＷ　Ｏ、Ｔ　Ｉにリ
ッチ化係数ＫＷＯＴを設定する。すなわち、吸気管内絶
対圧ｐＢが所定圧７’ＢＷＯＴ以上の時にはスロットル
弁開度θｔｈに無関係にリーン化係数ＫＷＯＴを所定値
ＸＷＯＴ１に設定しくステップ２）、混合気のリッチ化
を行なう。

ステップ１の答が否定（Ｎｏ）の場合には、スロットル
弁開度θｔんが混合気のリッチ化を行なうべき所定のス
ロットル弁開度θＷＯＴＯよりも大きいか否かを判別し
くステップ３）、その答が否定（ＮＯ）の場合には第５
図の燃料増量値ＸＷＯＴとスロットル弁開度θｔｈとの
関係を表わすＸＷＯＴ−〇ｔｈテーブルに示すようにリ
ッチ化係数ＫＷＯＴを値１に設定しくステップ４）、肯
定（Ｙｇ、ｒ）の場合には増量値ｘｗｏ’ｒにリッチ化
係数Ｋｗｏ　Ｔを設定する。

第５図のｘｗｏ’ｒ−θｔｈテーブルに示すように燃料
増量値ＸＷＯＴはスロットル弁開度θｔｈが混合気のリ
ッチ化を行なうべきスロットル弁開度θＷＯＴＯ以下の
ときは１、該開度θＷＯＴＯ以上のときにはスロットル
弁開度θｔｈの増加に応じて漸増し、該開度θＷＯＴＯ
よりも大きい所定開度θＷＯＴ１に達すると前記所定の
増量値ＸＷＯＴ１となる。

アクセルペダルは通常の走行時においても運転状態の変
化に応じて始終操作されており、これに伴ないスロット
ル弁開度θｔｈも変化する。このためＸＷＯＴ−θｔｈ
テーブルを前記ＸＷＯＴ−ＰＢテーブルのようにステッ
プ状に変化させて設定した場合にはスロットル弁開度θ
ｔｈが設定開匿θＷＯＴＯに対して上、下に僅かに変化
しても混合気がリッチ化、非リッチ化と変動し運転性能
が低下する。そこで、設定スロツヒル開度θＷＯＴＯ〜
θＷＯＴ１の間の変化をスロットル弁開度θｔｈに応じ
て変化させるようにし、アクセルペダルすなわち、スロ
ットル弁開度θｔｈの設定開度θＷＯＴＯ近傍における
混合気のリッチ化、非リッチの変動（脈動）を防止し運
転性能の向上を図る。

吸気管内絶対圧ｐＢ及びスロットル弁開度θｔｈが共に
混合気をリッチ化すべき吸気管内絶対圧ＰＢＷＯＴ及び
リッチ化すべきスロットル弁開度θＷＯＴよりも小さい
状態においては混合気はリッチ化さ名ない。吸気管内絶
対圧ｐＢが設定絶対圧ＰＢＷＯＴ以下で且つスロットル
弁開度θｔｈが設定開度θＷＯＴＯ以上の場合には当該
開度θＷＯＴＯから設定開度θＷＯＴ１までの間は、ス
ロットル弁開度θ）ｈの増加に伴ない徐々に混合気がリ
ッチ化され、設定開度θＷＯＴ１以上になるとリッチ化
係数ｎＯＴを一定値ＸＷＯＴ１に設定して混合気を完全
にリッチ化する。しかして、非リッチ化の状態からリッ
チ化の状態への移行が円滑に行なわれ、急激な空燃比の
変動による運転性能の悪化を避けることができる。混合
気のリッチ化の状態から非リッチ化の状態への移行も前
述と同様に円滑に行なわｈる。

吸気管内絶対圧ｐＢが設定絶対圧ＰＢＷＯＴ以上になっ
た場合にはスロットル弁開度θｔＡに無関係にリッチ化
係数ＫＷＯＴ’（ｚ一定値ＸＷＯＴ１に設定して即時混
合気’ｔ　ＩＪラッチする。

ところで、混合気のリッチ化を行なう場合上述とは反対
に吸気管内絶対圧ＰＢの判別に優先してスロットル弁開
度θｔＡの判別を行なうと、スロットル弁開度θｔｈの
判別結果が否定（Ｎｏ）すなわち、リッチ化を行なわな
い場合でも、次のステップの絶対圧ＰＢの判別結果では
肯定（Ｙｅｓ）すなわち、リッチ化を行なうこともある
。そこで、この吸気管内絶対圧／＞Ｂの判別結果によす
１．１ツチ化係数ＫＷＯＴを値ＸＷＯＴ１に設定した後
、アクセル操作によりスロットル弁開度θｔｈの判別結
果が肯定（Ｙｇ、ｒ）となり、これに伴ない前記リッチ
化係数ＫＷＯＴがスロットル弁開度θｔｈに応じた値ｘ
ｗｏ　Ｔ　ｘ　（＜ｘｗｏ’ｒ　１　）に設定されたと
すると、この値ｘｗｏ’ｒｒが前記値ＸＷＯＴ　１に優
先することになる。このためリッチ化係数ＫＷＯＴを値
ＸＷＯＴＩに設定して混合気を完全にリッチ化したにも
拘らず直ぐに値ＸＷＯＴｒに下げられてしまい、リッチ
化が少なくなってしまうこととなり、この結果運転性能
が悪くなる。このような不具合を防止するために前述し
たように吸気管内絶対圧ＰＢによる混合気のリッチ化を
行なうべきか否かの判別をスロットル弁開度６ｔｈによ
る判別に優先させる。

同吸気管内絶対圧ｐＢが設定絶対圧ＰＢＷＯＴ以上とな
ったときに増量値ＸＷＯＴを値１から値ＸＷＯＴ１にス
テップ状に変化させたが、とｈに限るものではなく、前
記スロットル弁開度の場合と同様に混合気のリッチ化を
行なうべき設足絶対圧ＰＢＷＯＴＯ以上になった後、吸
気管内絶対圧ｐＢの増加に応じて増量値ＸＷＯＴを漸増
させ、前記絶対圧ＰＢＷＯＴ。

＼よりも高い所定の絶対圧ＰＢＷＯＴ１　（＞ＰＢＷＯ
ＴＯ）に達し７たときに増量値ＸＷＯＴを一定値ＸＷＯ
Ｔ１に設定するようにしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、エンジンの運転状
態に応じて変化する吸気管内圧力及びスロットル弁開度
を夫々検出し、これらの検出、した吸気管内圧力及びス
ロットル弁開度のいずれもが夫々の所定値以下のときに
は混合気をリッチ化せず、いずれか一方の検出値が前記
対応する所定値を超えたときに混合気をリッチ化すると
共に、スロットル弁開度が所定値以上となった後当該ス
ロットル弁開度に応じて徐々に混合気をリッチ化させる
ようにしたので、非リッチ化域からリッチ化域又はリッ
チ化域から非リッチ化域への移行が円滑に行なわれ、運
転性能が向上すると共に有害排気ガスの排出を防止する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボ過給機を備えるエンジンのエンジン回転
数Ｎｅｆバラメ＝りとしスロットル弁開度θｔｈと吸気
管内絶対圧ｐＢとの関係を示すグラフ、第２図は本発明
に係る過給機を備える内燃エンジンの燃料供給制御方法
を適用した燃料供給制御装置の一実施例を示すブロック
図、第６図は本発明に係る過給機を備える内燃エンジン
の燃料供給制御方法におけるリッチ化係数の算出ザブル
ーチンの一実施例を示すフローチャート、第４図は吸気
管内絶対圧ＰＢと増量値ＸＷＯＴとの関係を示すテーブ
ル、第５図はスロットル弁開度θｔｈと増量値ｘｗｏ’
ｒとの関係を示すテーブルである。 １・・・エンジン、３・・・スロットル弁、４・・・ス
ロットル升開度センサ、６・・・燃料噴射弁、８・・・
ＰＢセセン、１０・・・水温センサ、１１・・・Ｎｅセ
ンサ、１２・・・気筒判別センサ、１４・・・排気浄化
装置、１５・・・０□センサ、１６・・・大気圧センサ
、１７・・・スタータスイッチ、１８・・・バッテリ電
極。 出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　　渡　部　敏　彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの運転状態に応じてエンジンに供給される
   燃料量を電子的に制御する過給機を備える内燃エンジン
   の燃料供給制御方法において、エンジンの運転状態に応
   じて変化する吸気管内圧力及び吸気管内に配設きれたス
   ロットル弁の開度を夫々検出し、これらの検出した吸気
   管内圧力及びスロットル弁開度のいすｈもが夫々の所定
   値以下のときには混合気ｋ　ｌｊノツチせず、いずれか
   一方の検出値が前記対応する所定値を超えたときには混
   合気をリッチ化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、前記混合気のリッチ化の方法は前記吸気管内圧力又
   は前記スロットル弁開度が前記夫々の所定値以上となっ
   た後これらの吸気管内圧力又はスロットル弁開度に応じ
   て燃料量を漸増させるものであ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
   。 ６、前記混合気のリッチ化の方法は前記吸気管内圧力が
   前記所定値以上となったときには燃料量をステップ状に
   所定量増量させ、前記吸気管内圧力が前記所定値以下で
   且つ前記スロットル弁開度が前記所定値以上となったと
   きには自該スロットル弁開度に応じて燃料量を漸増させ
   るものであ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。 ４、前記混合気のリッチ化の方法は前記吸気管内圧力の
   前記所定値に対する判別を前記スロットル弁開度の前記
   所定値に対する判別に優先して行なうものである特許請
   求の範囲第６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。