JP2523524Y2 - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、いわゆるSPI（シングルポイントインジェ
クション）システムによるエンジンの燃料制御装置に関
する。

（従来の技術） エンジンの電子制御式燃料噴射装置においては、例え
ば特開昭58-25531号公報に記載されているように、エン
ジン回転数と吸入空気量に基づいて燃料噴射量が設定さ
れ、該燃料噴射量に相当するパルス幅の噴射信号がイン
ジェクタに印加される。その場合に、エアフローメータ
による空気量の計測値は、エンジンの加速時には実際の
空気量より大きくなり、減速時には逆に実際の空気量よ
り小さくなるという現象があり、したがって、エアフロ
ーメータの出力に基づいたパルス幅をそのまま用いたの
では、加減速時にはオーバーリッチあるいはオーバーリ
ーンが避けられない。そこで、加速時にオーバーリッチ
にならないように、また、減速時にオーバーリーンにな
らないように燃料噴射量の設定にそれぞれ補正を加える
ことが一般に行われている。

ところで、上記従来の制御では、エンジンが定常状態
から加速状態に移行するとき、適切な加速度を得るため
には、噴射された燃料が全て燃焼室に入ることが要求さ
れる。しかしながら、吸気通路の上流部に単一の燃料噴
射用インジェクタを設けてなる所謂SPI（シングルポイ
ントインジェクション）システムのエンジンでは、イン
ジェクタから各気筒の燃焼室までの距離が長いため、イ
ンマニ壁面に付着する燃料がどうしても多くなる。そし
て、特に加速初期においては、燃料噴射量が急激に増大
することにより壁面付着が増大し、したがって、適切な
量の燃料が燃焼室に入らないことになって、息つき現象
と呼ばれるトルクショックが現れる。そこで、これを解
決するため、加速時にインマニに付着する量を見込んだ
増量設定で燃料噴射を行うことが提案されている。

また、SPIシステムのエンジンでは、このように燃料
の壁面付着が多いことから、スロットル弁を開から閉へ
と急激に変化させるような減速時には、ブーストが急激
に増大することによって、インマニの壁面に付着してい
た燃料が急激に吸い込まれ、一時的にオーバーリッチ状
態になって、エミッションとか走行性が悪化する。そこ
で、その解決策として、減速時に吸い込まれる付着燃料
の量を見込んで燃料噴射量の設定値を減量することも提
案されている。

（考案が解決しようとする課題） SPIシステムのエンジンにおいて、加速時にインマニ
の壁面に付着する燃料の量を見込んで増量補正を行い、
また、減速時に壁面付着燃料が吸い込まれる量を見込ん
で減量補正を行うような燃料制御を行う場合に、上記加
速時の増量補正の値（加速時燃料増量値）は、加速と同
時に急激に増大させ、加速が終了した後は漸減させるよ
うにするのが普通であり、また、加速，減速の連続モー
ドにおいて、加速時燃料増量値の漸減中に減速に入って
しまうような場合は、アイドルスイッチのON信号によっ
て上記燃料増量値をリセットするというのが通常考えら
れるリセットパターンである。しかしながら、このよう
に漸減中の加速時燃料増量値をアイドルスイッチによる
アイドル判定によってリセットするようにした場合に
は、減速時にスロットル弁を全閉操作しても、ダッシュ
ポットの作用によってアイドルスイッチONによる増量値
リセットの実行判定が0.5秒程度遅れることになるの
で、その間にオーバーリッチによるトルクショックが発
生するという問題が生ずる。

本考案は上記問題点に鑑みてなされたものであって、
SPIシステムのエンジンにおいて、加速時燃料増量値の
リセットの遅れをなくし、減速状態に移行した時のオー
バーリッチを防ぐことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案に係るエンジンの燃料制御装置は、第１図に示
すように、燃料噴射用のインジェクタを吸気路上流部に
１個設け、該インジェクタにより各気筒に燃料を供給す
るようにしたエンジンにおいて、当該エンジンの運転状
態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手
段の出力に基づいて前記インジェクタによる燃料噴射量
を設定する燃料噴射量設定手段と、当該エンジンの加速
状態を判定する加速判定手段と、同減速状態を判定する
減速判定手段と、前記加速判定手段の出力を受け所定の
加速状態において前記燃料噴射量設定手段による燃料噴
射量の設定値を増量側に補正する加速時増量補正手段
と、前記減速判定手段の出力を受け所定の減速状態にお
いて前記燃料噴射量設定手段による燃料噴射量の設定値
を減量側に補正する減速時減量補正手段と、前記減速時
減量補正手段による燃料減量が所定値以上となったとき
に前記加速時増量補正手段による燃料増量値をリセット
する燃料増量リセット手段を設けた構成を有する。

（作用） エンジンの各気筒には、吸気通路上流部に設けられた
１個のインジェクタから噴射される燃料がそれぞれの吸
気タイミングで吸入される。その際、インジェクタによ
る燃料噴射量は、エンジン回転数，吸入空気量といった
エンジン運転状態に係るパラメータに基づいて設定され
る。また、エンジンの加速状態および減速状態が判定さ
れて、所定の加速状態にあるときには上記燃料噴射量の
設定値に対し加速時増量補正がかけられ、所定の減速状
態にあるときには減速時減量補正がかけられる。そし
て、上記加速時増量補正が終了しないまま減速状態に入
ったときには、減速時減量補正値が所定値以上になる
と、加速時増量値が強制的にリセットされる。

上記のような制御が行われることにより、加速時には
インマニ付着によるオーバーリーンの発生が防止され、
また、減速時には、インマニ付着燃料の吸い込みを見込
んだ減量補正が行われるとともに、加速時増量補正値の
リセットが適切に行われることによって、オーバーリッ
チの発生が防止される。

（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本考案の一実施例の全体システム図である。
この実施例に係るエンジン１は４気筒列型であって、そ
の吸気通路２は、上流側の端部がエアクリーナ３に連通
され、下流部は各気筒の吸気ポートに至る四つの分岐通
路2a,2b,2c,2dを構成している。そして、これら分岐通
路2a,2b,2c,2dの分岐点上流の位置にはサージタンク４
が設けられ、サージタンク４の上流にはスロットル弁５
が、また、その上流でエアクリーナ３の直下流位置には
エアフローメータ６が配設されている。また、エンジン
１の燃料供給装置として、吸気通路２上流部の上記サー
ジタンク４にインジェクタ７が１個配設されている。

上記インジェクタ７はコントロールユニット８によっ
て制御される。そのため、エンジン１には、吸入空気量
を検出する上記エアフローメータ６のほか、エンジン回
転数を検出する回転センサ９とスロットル開度を検出す
るスロットルセンサ10が設けられている。

コントロールユニット８では、エンジン回転数neと吸
入空気量Qaの検出値から演算される充填量ce（＝Ｋ・Qa
/ne、但し、Ｋは定数）に基づいて燃料噴射量（噴射パ
ルス幅）Tiが設定される。そして、噴射パルス信号がイ
ンジェクタ７に出力され、そのパルス幅Tiに応じた量の
燃料が噴射される。また、スロットル開度tvoの変化率
から加速状態および減速状態の判定が行われ、所定の加
速状態では加速時増量補正が、また、所定の減速状態で
は減速時減量補正が行われる。

第３図は、上記実施例における加速時増量補正および
減速時減量補正の特性を示すタイムチャートである。こ
こでは、加速から減速を経てアイドルリングに至る連続
モード（モードＡ）と、加速から減速を経て所定の定常
状態に移行する連続モード（モードＢ）について、スロ
ットル開度tvoの変化，充填量ce,アイドル判定ON-OFF信
号，増量値（加速時増量補正値、すなわち加速時増量率
cinc），減量値（減速時減量補正値、すなわち減速時減
量率cdec）および空燃比A/Fの変化がそれぞれ示されて
いる。

加速時増量補正の増量値である加速時増量率cincは、
充填量ceおよびスロットル開度tvoの関数として設定さ
れ、加速が終了すると漸減される。また、減速時減量補
正の減量値である減速時減量率cdecは、やはり充填量ce
およびスロットル開度tvoの関数として設定される。そ
して、モードＡの場合には、増量値（加速時増量率cin
c）の漸減中に減量値（減速時減量率cdec）の絶対値が
所定のスライス値を越えるような減速モードとなったと
きに、オーバーリッチを伴う状況と判断され、上記漸減
中の増量値が０にリセットされる。一方、モードＢの場
合には、減量値が上記スライス値に達するほど大きくな
らないため、上記リセットは行われない。

第４図および第５図は上記制御を実行するフローチャ
ートであり、このうち、第４図は減速時減量補正のルー
チン、第５図は加速時増量補正のルーチンを示す。

第４図において、スタートすると、まず、今回のスロ
ットル開度変化率dtvo［ｉ］が加速判定しきい値K1より
大きいかどうかによって、所定の加速状態であるかどう
かの判定を行う。そして、所定の加速状態でなければ、
つぎに、dtvo［ｉ］の絶対値が減速判定しきい値K2より
大きいかどうか、すなわちdtvo［ｉ］＜−K2が成立する
かどうかによって、所定の減速状態であるかどうかの判
定を行う。

dtvo［ｉ］＜−K2すなわち所定の減速状態ということ
であれば、次いで、前回のスロットル開度変化率dtvo
［ｉ−１］の絶対値がK2以下（dtvo［ｉ−１］≧−K2）
かどうか、すなわち、前回が定常であったかどうかを判
定する。そして、YESすなわち、前回が定常であれば、
減速直前のインマニ付着量cdeciを充填量ceおよび前々
回のスロットル開度tvo［ｉ−２］の関数として演算
し、もとに戻る。

dtvo［ｉ−１］≧−K2の判定でNOのときは、すなわ
ち、前回から所定の減速状態に入っているということ
で、減速減量率cdec［ｉ］を求める。ここで、cdec
［ｉ］は、エンジン回転数neとスロットル開度の関数と
して求まる減量値から、上記減速直前のインマニ付着量
を減ずることによって演算する。そして、（100−cdec
［ｉ］）/100を基本パルス幅に乗ずることによって噴射
パルス幅Tiを減量補正する。

dtvo［ｉ］＜−K2が成立しないというときは、所定の
減速状態を抜けたということで、所定の減量率減衰率K3
を前回の減速減量率cdec［ｉ−１］に乗ずることによっ
て、減速減量率cdec［ｉ］を減衰させる。

また、dtvo［ｉ］＞K1の判定で、YESすなわち、所定
の加速状態に入ったというときは、減速減量率cdec
［ｉ］をリセットする。

一方、加速時増量補正のルーチン（第５図）では、ス
タートすると、まず、第４図のルーチンで求まる減速減
量値cdec［ｉ］の絶対値が加速増量リセット実行のスラ
イス値であるK4より大きいかどうかを判定する。そし
て、NOであれば、つぎに、今回のスロットル開度変化率
dtVo［ｉ］が加速判定しきい値K1より大きいかどうかに
よって所定の加速状態であるかどうかを判定する。

そして、所定の加速状態であるということであれば、
次いで、前回のスロットル開度変化率dtvo［ｉ−１］が
K1以下かどうか、すなわち、前回が定常であったかどう
かを判定する。そして、YESすなわち、前回が定常であ
れば、加速直後のインマニ付着量cinciを充填量ceおよ
びスロットル開度tvo［ｉ］の関数として演算し、もと
に戻る。

dtvo［ｉ−１］≦K1の判定でNOであれば、すなわち、
前回から所定の加速状態に入っているということで、加
速増量率cinc［ｉ］を求める。ここで、cinc［ｉ］は、
エンジン回転数neとスロットル開度の関数として求まる
基本増量値に上記加速直後のインマニ付着量cinciを加
えることによって演算する。そして、（100＋cinc
［ｉ］）/100を基本パルス幅に乗ずることによって噴射
パルス幅Tiを増量補正する。

dtvo［ｉ］＞K1が成立しないというときは、所定の加
速状態を抜けたということで、所定の増量率減衰率K5を
前回の加速増量率cinci［ｉ−１］に乗ずることによっ
て、加速増量率cinc［ｉ］を減衰させる。

また、cdec［ｉ］＜−K4の判定で、YESすなわち、減
速減量率cdec［ｉ］が所定の値に達したというときは、
加速増量率cinc［ｉ］をリセットする。

なお、本考案は上記のように加速時増量補正値のリセ
ットを減速時減量補正値が所定以上に大きくなったとき
に行うものであるが、この加速時増量補正値のリセット
は、また、アクセルの戻し速度が所定以上となったとき
に行うようにすることも可能である。

（考案の効果） 本考案は以上のように構成されているので、SPIシス
テムのエンジンにおいて、加速時にはインマニ付着によ
るオーバーリーンの発生が防止され、また、減速時に
は、インマニ付着燃料の吸い込みを見込んだ補正が行わ
れるとともに、加速時燃料増量値のリセットの遅れがな
くなることによって、オーバーリッチの発生が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の全体構成図、第２図は本考案の一実施
例の全体システム図、第３図は同実施例の制御特性を示
すタイムチャート、第４図および第５図は同実施例の制
御を実行するフローチャートである。 1:エンジン、2:吸気通路、5:スロットル弁、6:エアフロ
ーメータ、7:インジェクタ、8:コントロールユニット、
9:回転センサ、10:スロットルセンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−150033（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−119650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−85236（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−45440（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−45438（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−66447（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−10490（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平４−75382（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−9198（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射用のインジェクタを吸気通路上流
   部に１個設け、該インジェクタにより各気筒に燃料を供
   給するようにしたエンジンにおいて、当該エンジンの運
   転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検
   出手段の出力に基づいて前記インジェクタによる燃料噴
   射量を設定する燃料噴射量設定手段と、当該エンジンの
   加速状態を判定する加速判定手段と、同減速状態を判定
   する減速判定手段と、前記加速判定手段の出力を受け所
   定の加速状態において前記燃料噴射量設定手段による燃
   料噴射量の設定値を増量側に補正する加速時増量補正手
   段と、前記減速判定手段の出力を受け所定の減速状態に
   おいて前記燃料噴射量設定手段による燃料噴射量の設定
   値を減量側に補正する減速時減量補正手段と、前記減速
   時減量補正手段による燃料減量が所定値以上となったと
   きに前記加速時増量補正手段による燃料増量値をリセッ
   トする燃料増量リセット手段を設けたことを特徴とする
   エンジンの燃料制御装置。