JPH01100347A - 内燃機関の燃料噴射量制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃料噴射量制御方法に係り、特に主
燃料噴射時間と副燃料噴射時間との和から基本燃料噴射
時間を求めて燃料噴射量を制御するようにした内燃機関
の燃料噴射量制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、機関負荷（吸気管圧力または吸入空気量）と
機関回転速度とで定まる基本燃料噴射時間を予め制御回
路の記憶部に記憶しておき、機関負荷と機関回転速度と
を検出して、この検出された機関負荷と機関回転速度と
に対応する基本燃料噴射時間を記憶部に記憶された内容
に基づいて演算し、演算された基本燃料噴射時間に基づ
いて燃料噴射量を制御する内燃機関が知られている。上
記の制御回路としては８ビツト（１バイト）のマイクロ
コンピュータが使用され、また上記の基本燃料噴射時間
はマイクロコンピュータのり一ドオンリメモＩＪ（ＲＯ
Ｍ）に機関負荷と機関回転速度とを変数とする２次元テ
ーブルの形で最下位−ピッ）　（ＬＳＢ）の単位（重み
）を３２μｓｅｃ程度として１バイトで記憶されている
。しかしながら、上記の”ようにＬＳＢの単位が３２μ
ｓｅｃ　と大きいため、軽負荷域等の燃料車噴射量領域
では、基本燃料噴射時間の値が小さくなることから上記
の２次元テーブルの各点の値を精度よく表すことができ
ず燃料噴射量の精度が悪化する、という問題があった。

この問題を解決するために、ＬＳＢの単位を小さくする
と、基本燃料噴射時間は運転状態によっては最大７　ｍ
５ｅｃ程度になることがあるため、燃料大噴射量領域の
基本燃料噴射時間を１バイトで表わすことができなくな
り、２バイト以上のＲＯＭを使用する必要が生ずること
からＲＯＭのワード数が増加してコストアップになる。

このため、従来では、基本燃料噴射時間の各々を吸気管
圧力に依存しかつＬＳＢの単位が大きい主燃料噴射時間
Ｔ　Ｐ　Ｍ　Ａ　Ｉ　Ｎと吸気管圧力および機関回転速
度に依存しかつＬＳＢの単位が小さい副燃料噴射時間Ｔ
ＰＳＵＢとに分割し、分割された基本燃料噴射時間の各
々を２つのテーブルでＲＯＭに記憶し、Ｌ−３Ｂの単位
が大きい主燃料噴射時間を演算した後ＬＳＢの単位が小
さい副燃料噴射時間を演算し、主燃料噴射時間と副燃料
噴射時間とを加算して基本燃料噴射時間を求めることが
行われている（特開昭５８−１６２　’７３６号公報の
第４図）。なお、本発明に関連する技術としては特開昭
５８−１５００５９号公報および特公昭６０−５３７７
８号公報記載の技術がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の方法では、ＬＳＢの単位が大
きい主燃料噴射時間を演算した後にＬＳＢの単位が小さ
い副燃料噴射時間を演算しているため、主燃料晴雨時間
を演算したときから燃料を噴射するまでの間に吸気管圧
力が急激に変化して更新された場合には、更新された値
を主燃料噴射時間の演算に使用できないと共に主燃料噴
射時間のＬＳＢの単位が大きいため基本燃料噴射時間に
大きく影響し、一方更新された値で演算可能な副燃料噴
射時間のＬＳＢの単位が小さいため充分補正できず、噴
射時点で燃料噴射量が機関の要求値に対して適正でなく
なり、排気エミッションおよびドライバビリティが悪化
する、という問題が発生する。

本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、演算
時点と燃料噴射時点との機関負荷の誤差によって燃料噴
射量が大きく変化しないようにした内燃機関の燃料噴射
量制御方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、主燃料噴射時間と
前記主燃料噴射時間を補正する副燃料噴射時間とを求め
た後、前記主燃料噴射時間と前記副燃料噴射時間とから
基本燃料噴射時間を求めて燃料噴射量を制御する内燃機
関の燃料噴射量制御方法において、前記副燃料噴射時間
を求めた後前記主燃料噴射時間を求めることを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明では、主燃料噴射時間を補正するための副燃料噴
射時間を求めた後に主燃料噴射時間を求めるようにして
いる。この副燃料噴射時間は主燃料噴射時間を補正する
ためのものであるため主燃料噴射時間より値が小さい。

このため、副燃料噴射時間の演算、主燃料噴射時間の演
算、基本燃料噴射時間の演算、燃料噴射と順に処理され
ることになり、値が大きな主燃料噴射時間が燃料噴射時
点に最も近い吸気管圧力等の機関負荷に基づいて演算さ
れることになるため燃料噴射時点に対応する機関が要求
する基本燃料噴射時間と演算された基本燃料噴射時間と
の誤差が小さくなり空燃比の制御性が良くなってドライ
バビリティおよび排気エミツンヨンが向上する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、値が大きい主燃料
噴射時間を燃料噴射時点に最も近い時点で演算している
ため、機関要求燃料噴射量に対応した量の燃料を噴射す
ることが可能になり、空燃比の制御性が良くなってドラ
イバビリティおよび排気エミッションを向上することが
できる、という効果が得られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図は本発明が適用可能な燃料噴射量制御装置を備え
た４気筒４サモ 機関（エンジン）の概略を示すものである。

このエンジンは、１チツプの８ビツトマイクロコンピユ
ータ４４によって制御されるものであり、エアクリーナ
（図示せず）の下流側には、スロットル弁８が配置され
、スロットル弁８の下流側！ごサージタンク１２が設け
られている。このサージタンク１２には、ダイヤフラム
式の圧力センサ６が取付けられている。この圧力センサ
６の出力端は、吸気管圧力の脈動成分を取除くための時
定数が小さく　（例えば、３〜５　ｍ５ｅｃ　）かつ応
答性の良いＣＲフィルタ等で構成されたフィルタ（第３
図）に接続されている。なお、このフィルタは圧力セン
サ内に内蔵させるようにしても良い。また、スロットル
弁８を迂回しかつスロットル弁上流側とスロットル弁下
流側のサージタンク１２とを連通ずるようにバイパス路
１４が設けられている。このバイパス路１４には４極の
固定子を備えたパルスモータ１６Ａによって開度が調節
されるｒｓｃ（アイドルスピードコントロール）バルブ
１６Ｂが取付けられている。サージタンク１２は、イン
テークマニホールド１８及び吸気ポート２２を介してエ
ンジン２０の燃焼室に連通されている。

そしてこのインテークマニホールド１８内に突出するよ
う各気筒毎に燃料噴射弁２４が取付けられている。

エンジン２０の燃焼室は、排気ポート２６及びエキゾー
ストマニホールド２８を介して三元触媒を充填した触媒
装置（図示せず）に連通されている。このエキゾースト
マニホールド２８には、理論空燃比を境に反転した信号
を出力する０２センサ３０が取付けられている。エンジ
ンブロック３２には、このエンジンブロック３２を貫通
してウォータジャケット内に突出するよう冷却水温セン
サ３４が取付けられている。この冷却水温センサ３４は
、エンジン冷却水温を検出して水温信号を出力し、水温
信号で機関温度を代表する。なお、機関オイル温を検出
して機関温度を代表させても良い。

エンジン２０のシリンダへラド３６を貫通して燃焼室内
に突出するように各気筒毎に点火プラグ３８が取付けら
れている。この点火プラグ３８は、ディストリビュータ
４０及びイグナイタ４２を介して、マイクロコンピュー
タ４４に接続されている。このディストリビュータ４０
内には、ディストリビュータシャフトに固定されたシグ
ナルロータとディストリビュータハウジングに固定され
たピックアンプとで各々構成され、た気筒判別センサ４
６及び回転角センサ４８が取付けられている。

気筒判別センサ４６は例えば７２０°ＣＡ毎に発生され
るパルス列から成る気筒判別信号を出力し、回転角セン
サ４８は例えば３０°ＣＡ毎に発生されるパルス列から
成るエンジン回転速度信号を出力する。

マイクロコンピュータ４４は第３図に示すようにマイク
ロプロセッシングユニット　（ＭＰＵ）６０、リード・
オンリ・メモリ　（ＲＯＭ）６２、ランダム・アクセス
・メモリ　（ＲＡＭ）６，４、バックアップラム（ＢＵ
−ＲＡＭ）６６、人出カポ−トロ８、入力ポードア０、
出力ポードア２．７４．７６及びこれらを接続するデー
タバスやコントロールバス等のバス７５を含んで構成さ
れている。人出カポ−トロ８には、アナログ−デジタル
（Ａ／Ｄ）変換器７８とマルチプレクサ８０とが順に接
続されている。マルチプレクサ８０には、抵抗Ｒとコン
デンサＣとで構成されたフィルタ７及びバッファ８２を
介して圧力センサ６が接続されると共にバッファ８４を
介して冷却水温センサ３４が接続されている。ＭＰＵ６
０は、マルチプレクサ８０及びＡ／Ｄ変換器７８を制御
して、フィルタ７を介して入力される圧力センサ６出力
及び冷却水温センサ３４出力を順次デジタル信号に変換
してＲＡＭ６４に記憶させる。従って、マルチプレクサ
８０、Ａ／Ｄ変換器７８及びＭ　Ｐ　Ｕ　６０等は、圧
力センサ出力を所定時間毎にサンプリングするサンプリ
ング手段として作用する。人力、ｔ！−）７０には、コ
ンパレータ８８及びバッファ８６を介して０２　センサ
３０が接続されると共に波形整形回路９０を介して気筒
判別センサ４６及び回転角センサ４８が接続されている
。出力ポードア２は駆動回路９２を介してイグナイタ４
２に接続され、出力ポードア４はダウンカウンタを備え
た駆動回路９４を介して燃料噴射弁２４に接続され、そ
して出力ポードア６は駆動回路９６を介してＩＳＣバル
ブのパルスモータ１６Ａに接続されでいる。なお、９８
はクロック、９９はＬＳＢが４μｓｅｃ　でかつ８ビツ
トのフリーランカウンタであり、このカウンタはオーバ
フローする毎、すなわち１０２４μｓｅｃ毎に割込み信
号を〜１ＰＵ６０に出力する。上記ＲＯＭ　６２には、
以下で説明する制御ルーチンのプログラム等が予め記憶
されている。

また、上記ＲＯＭ　６２には、以下の第１表に示すよう
に、吸気管圧力ＰＭに対応して定めた主燃料噴射時間Ｔ
ＰＭＡＩＮを示す一次元のテーブルが各点１バイト（８
ビツト）の構成で予め記憶される°と共に、以下の第２
表に示すように、吸気管圧力ＰＭおよび機関回転速度Ｎ
Ｅに対応して定めた副燃料噴射時間ＴｐｓｕＢを示す二
次元のマツプが各点１バイトの構成で予め記憶されてい
る。

第　　１　　表 ＰＭ（ｍｍＨｇ　−ａｂｓ　） 第２表 上記第１表における主燃料噴射時間ＴＰＭＡＩＮのＬＳ
Ｂの単位は３２μｓｅｃであり、上記第２表の副燃料噴
射時間ＴＰＳＵＢのＬＳＢの単位は８μｓｅｃ　と主燃
料噴射時間ＴＰＭＡＩＮの単位より細かな単位で記憶さ
れている。

以下上記ＲＯＭに記憶されている制御ルーチンについて
説明する。第４図は、フリーランカウンタ９９がオーバ
ーフローする毎（１，０２４ｍ５ｅｃ毎）に割込まれる
時間割込みルーチンを示すもので、ステップ１１０にお
いて割込み回数２回当り１回圧力センサ出力をＡ／Ｄ変
換し、かつ圧力センサ出力のＡ／Ｄ変換を行わない場合
には他のアナログ値のＡ／Ｄ変換を行うように、すなわ
ち圧力センサ出力と他のアナログ値とのＡ／Ｄ変換が交
互に行われるようにＡ／Ｄ変換のスケジューリングを行
い、ステップ１１２において人出カポ−トロ８からＡ／
Ｄ変換器７８にＡ／Ｄ変換開始信号を出力して、Ａ／Ｄ
変換器７８を起動させる。

従って、圧力センサ出力のＡ／Ｄ変換は、２．０４３ｍ
５ｅｃ　（＝　２ｍ５ｅｃ）毎に実行される。このＡ／
Ｄ変換器７８でのＡ／Ｄ変換が終了すると、Ａ／Ｄ変換
が終了した時点でＡ／Ｄ変換器７８から割込み信号が出
力され、このとき第５図に示すＡ／Ｄ変換終了割込みル
ーチンが起動される。

第５図はＡ／Ｄ変換終了割込みルーチンを示すもので、
ステップ１１４においてＡ／Ｄ変換器７８で変換された
デジタル値をＲＡＭまたはレジスタに記憶させ、メイン
ルーチンへリターンする。

第１図は基本燃料噴射時間を演算するメインルーチンを
示すもので、ステップ１００においてデジタル変換され
た吸気管圧力ＰＭおよび機関回転速度ＮＥを取込み、ス
テップ１０２において第２表に示したテーブルから副燃
料噴射時間ＴＰＳＵＢを内挿法を用いて演算する。次の
ステップ１０４では、改めて吸気管圧力ＰＭを取込み、
ステップ１０６において第１表のテーブルから主燃料噴
射時間Ｔ　Ｐ　Ｍ　Ａ　Ｉ　Ｎを内挿法を用いて演算す
る。

そして、ステップ１０８において主燃料噴射時間と副燃
料噴射時間とのＬＳＢの単位を考慮して以下の式に示す
ように加算することにより基本燃料噴射時間ＴＰ［μｓ
ｅｃ　］を求袷る。

Ｔ　Ｐ　＝　Ｔ　Ｐ　Ｍ　Ａ　Ｔ　Ｎ　Ｘ　３２　＋　
Ｔ　Ｐ　Ｓ　Ｕ　Ｂ　Ｘ　８・・・（１） そして、機関冷却水温等に応じて基本燃料噴射時間ＴＰ
を補正して最終的な燃料噴射時間を演算した後、所定ク
ランク角でこの燃料噴射時間に相当する時間燃料噴射弁
を開いて燃料噴射を実行する。

上記のように、ＬＳＢの単位が小さい副燃料噴射時間を
演算した後にＬＳＢの単位が大きい主燃料噴射時間ＴＰ
ＭＡＩＮを演算する直前に吸気管圧力ＰＭを取込むよう
にしているため、基本燃料噴射時間の演算開始時から終
了時までの間に吸気管圧力が大きく変化したとしても、
燃料噴射タイミングに最も近い吸気管圧力から主燃料噴
射時間を求めて基本燃料噴射時間を演算することができ
、基本燃料噴射時間の誤差は小さくなる。なお、各演算
タイミングとＡ／Ｄ変換タイミングは第６図に示すよう
になる。

また、上記のようにプログラムのソフトを変更すること
によって基本燃料噴射時間の誤差が生じないようにして
いるため、コストアップさせることなく排気エミッショ
ンドライバビリティを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の基本燃料噴射時間演算ルーチ
ンを示す流れ図、第２図は本発明が適用可能な内燃機関
を示す概略図、第３図は第２図の制御回路の詳細を示す
ブロック図、第４図はＡ／Ｄ変換を開始するための時間
割込みルーチンを示す流れ図、第５図はＡ／Ｄ変換終了
時に割込まれる割込みルーチンを示す流れ図、第６図は
主燃料噴射時間および副燃料噴射時間の演算タイミング
とＡ／Ｄ変換開始タイミング等との関係を示す線２４・
・・燃料噴射弁、 ４４・・・マイクロコンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主燃料噴射時間と前記主燃料噴射時間を補正する
   副燃料噴射時間とを求めた後、前記主燃料噴射時間と前
   記副燃料噴射時間とから基本燃料噴射時間を求めて燃料
   噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射量制御方法におい
   て、前記副燃料噴射時間を求めた後前記主燃料噴射時間
   を求めることを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御方
   法。