JPH01147131A - 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 - 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電子制御燃料噴射装置に関し、特に
吸入空気流量に相関するパラメータの鈍らし処理の改善
技術に関する。

〈従来の技術〉 従来、吸入空気流量に相関するパラメータとして吸気圧
力を検出して、この吸気圧力に基づいて燃料噴射量を設
定するようにしたものがある。

この種の装置にあっては、燃焼室内に吸入される空気量
に対応した基本燃料噴射量Ｔｐの設定に際し、吸気圧力
ＰＢと機関回転速度Ｎとに応じて２次元マツプに予め記
憶された基本燃料噴射量Ｔｐのデータの中から、吸気圧
力ＰＢと機関回転速度Ｎとの検出値に基づいて当該運転
状態に対応する基本燃料噴射量Ｔｐのデータを検索して
求めるようにしている（特開昭５９−２０６６２４号公
報等参照）。

そして、前記基本燃料噴射量Ｔｐを、機関温度等の機関
運転状態に応じて補正すると共に、空燃比のフィードバ
ック補正係数ＬＡＭＢＤＡによって補正して最終的な燃
料噴射量Ｔｉを設定し、この燃料噴射量Ｔｉに相当する
パルス巾の噴射パルス信号を電磁式燃料噴射弁に出力し
て所定時間開弁させることにより、前記燃料噴射量Ｔｉ
相当の燃料を機関に噴射供給するようにしている。

ところで、機関の吸気は吹返し等の影響で脈動するため
、上記のように吸気圧力ＰＢを検出するもの他、熱線式
流量計によって吸入空気流量Ｑを直接検出する場合でも
、これらの吸入空気流量に相関するパラメータの検出値
が前記吸気脈動に伴って脈動し、これによって基本燃料
噴射量Ｔｐが脈動してしまうため、吸入空気流ｆｆ１Ｑ
や吸気圧力ＰＢの検出値を加重平均（鈍らし処理）する
ことで前記吸気脈動の影響による基本燃料噴射ＭＴｐの
脈動、ひいては、空燃比の脈動を抑止するようにしてい
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、吸気脈動の大きさは一定ではなく機関高負荷
運転時はど大きくなるため、加重平均における重み付け
（鈍らし処理における鈍らし度合）を一定にすると、脈
動が大きくなる機関高負荷運転領域で脈動を充分に抑止
できなかったり、加重平均によって過渡運転時に燃料噴
射制御の応答遅れが発生するといった問題が発生する。

このため、第６図に示すように、過渡運転時には加重平
均の旧データに対する重み付けを小さくする（鈍らし度
合いを少なくする）ことにより、過渡運転時の燃料制御
の応答遅れを解消するようにしたものがあるが、この場
合、例えば加速後半で吸気系に介装されたスロットル弁
が開かれても吸入空気流量Ｑが変化しないような運転領
域（以下Ｑ〜フラット領域という）になっても加重平均
の重み付けが変わらず、大きな脈動をひろってしまうと
いう問題があった。

即ち、吸入空気流量Ｑが変化しているときには、応答性
を確保するために加重平均の旧データに対する重み付け
を小さくする必要があるが、たとえスロットル弁が開か
れている状態であっても吸入空気流量Ｑがこれに伴って
変化していない場合には、応答性は問題とはならず寧ろ
脈動の抑止が必要となるが、スロットル弁の開度が変化
していて機関の過渡運転状態と判定されることにより、
Ｑ−フラット領域で加重平均の重み付けが小さく設定さ
れて、吸気脈動による影響が発生していたものである。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、たとえ
機関加速運転状態であってもＱ−フラット領域において
吸気脈動の影響を回避できるようにして機関運転性を向
上させることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、機関吸気系
に介装されて吸入空気流量に相関するパラメータを検出
する吸入空気流量検出手段と、この吸入空気流量検出手
段で検出される前記パラメータの変化を鈍らすべく鈍ら
し処理して新たに前記パラメータを設定する鈍らし処理
手段と、吸気系に介装されたスロットル弁の開度変化に
応じて吸入空気流量が変化しない所定の運転領域では他
の運転領域に比べて前記鈍らし処理手段による鈍らし度
合を増大させる鈍らし度合可変手段と、 前記鈍らし処理手段で鈍らし処理された前記パラータに
基づいて燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、 この燃料噴射量設定手段で設定した燃料噴射量に基づい
て燃料噴射手段を駆動制御する燃料噴射制御手段と、 を含んで電子制御燃料噴射装置を構成するようにした。

く作用〉 かかる構成において、吸入空気流量検出手段は、機関吸
気系に介装されて吸入空気流量に相関するパラメータを
検出する。そして、この検出されたパラメータは、鈍ら
し処理手段により鈍らし処理されて、この変化を鈍らし
て新たに設定された前記パラメータに基づいて、燃料噴
射量設定手段が燃料噴射量を設定し、この燃料噴射量に
基づいて燃料噴射制御手段が燃料噴射手段を駆動制御す
る。

ここで、鈍らし度合可変手段は、スロットル弁の開度変
化に応じて吸入空気流量が変化しない所定の運転領域、
即ち、Ｑ−フラット領域では、他の運転領域に比べて前
記鈍らし処理手段による鈍らし度合を増大させ、Ｑ−フ
ラット領域における吸気脈動の影響を回避する。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

一実施例の構成を示す第２図において、内燃機関１には
、エアクリーナ２．吸気ダクト３．スロットルチャンバ
４及び吸気マニホールド５を介して空気が°吸入される
。スロットルチャンバ４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７が設けられていて、吸入空
気流量Ｑを制御する。スロットル弁７には、その開度Ｔ
ＶＯを検出するスロットルセンサ８が付設されている。

前記スロットル弁７下流の吸気マニホールド５には、吸
入空気流量Ｑに相関するパラメータである吸気圧力ＰＢ
を検出する吸入空気流量検出手段としての吸気圧センサ
９が設けられると共に、各気筒毎に燃料噴射手段として
電磁式の燃料噴射弁１０が設けられている。

前記燃料噴射弁１０は、後述するマイクロコンピュータ
を内蔵したコントロールユニット１１からの噴射パルス
信号によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧
送されプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御さ
れた燃料を吸気マニホールド５内に噴射供給する。

更に、機関の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出
する水温センサ１２が設けられると共に、排気通路１３
内の排気中酸素濃度を検出することによって機関吸入混
合気の空燃比を検出する酸素センサ１４が設けられる。

また、機関回転速度Ｎを検出するクランク角センサ等の
回転速度センサ１５が設けられている。

コントロールユニット１１は、検出された吸気圧力ＰＢ
を加重平均処理（鈍らし処理）すると共に、この加重平
均処理した吸気圧力ＰＢ及び機関回転速度Ｎに基づいて
基本燃料噴射量Ｔｐを設定し、この基本燃料噴射量Ｔｐ
を、酸素センサ１４によって検出された空燃比に基づい
て設定される空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤ
Ａや冷却水温度Ｔｗ等に基づいて設定される各種補正係
数Ｃ０ＥＦ等に応じで補正して最終的な燃料噴射量Ｔｉ
を設定し、この燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス巾の噴
射パルス信号を燃料噴射弁１０に出力することにより燃
料噴射弁１０を駆動制御する。

即ち、本実施例において、コントロールユニット１１は
、鈍らし処理手段、鈍らし度合可変手段。

燃料噴射量設定手段、燃料噴射制御手段を兼ねるもので
ある。

次に作用を第３図及び第４図のフローチャートに示す各
種制′４ｆｆｌｌルーチンに従って説明する。

第３図は、設定周期（例えば４邸）毎に実行される吸気
圧力検出ルーチンであり、ステップ（図中では「Ｓ」と
してあり、以下同様とする）１で吸気圧センサ９からの
出力電圧ＶＰＢを入力し、ステップ２では該出力電圧Ｖ
Ｐ、３に応じてＲＯＭに記憶した１次元マツプから吸気
圧力ＰＢ（ｍｍＨｇ）を検索により求める。

第４図は、設定周期（例えばＩｏｍｓ）毎に実行される
燃料噴射量演算ルーチンを示し、ステップ１１では、前
記のようにして求められた吸気圧力ＰＢの他、各種セン
サからの検出信号を入力する。

ステップ１２では、現在の運転状態がＱ−フラット領域
であるか否かを、スロットル８によって検出されるスロ
ットル弁開度ＴＶＯと機関回転速度Ｎとに基づいて判定
する。前記Ｑ−フラン）　８１域とは、スロットル弁７
を開いても吸入空気流ＩＱが変化しない高負荷運転領域
であり、第５図に示すように、機関回転速度Ｎが高くな
るほど高開度側の運転領域となるものである。

ステップ１２で、現在の運転状態がＱ−フラット領域で
あると判定されたときには、ステップ１３へ進んで吸気
圧力ＰＢの加重平均に用いる重み付は定数Ｗを所定値Ｗ
、とし、一方、現在の運転状態がＱ−フラット領域でな
いときには、ステップ１４へ進んで前記重み付は定数Ｗ
を所定値Ｗ２に設定する。ここで、前記所定値Ｗ、、Ｗ
２は、Ｗ、＞Ｗ。

なる関係に設定してあり、重み付は定数Ｗが大きいとき
ほど吸気圧力ＰＢの旧データＰＢ、、Ｌ、に重みがおか
れることになる。従って、Ｑ−フラット領域では、他の
運転領域に比べてより吸気圧力ＰＢの変化に鈍らす処理
が行われて、これにより、加速後半で吸気脈動の大きな
Ｑ−フラット領域になっても充分な鈍らし処理を行って
吸気脈動の影響を回避することができると共に、吸入空
気流量Ｑがスロットル弁開度ＴＶＯ変化に応じて変化す
る過渡運転時や吸気脈動の比較的小さな低負荷運転時に
は、前記重み付は定数Ｗを小さくして（重み付は定数Ｗ
をＷ２に設定して）制御の応答性を確保することができ
る。

上記のようにして、加重平均処理における重み付は定数
Ｗを設定すると、次のステップ１５では、吸気圧力ＰＢ
の加重平均処理（鈍らし処理）を以下の式に従って行う
。

（但し、ｎはｎ＞Ｗ、＞Ｗ、なる定数）ステップ１５で
吸気圧力ＰＢの変化を鈍らす加重平均処理を行った後は
、吸気圧力ＰＢと機関回転速度Ｎとに応じて予めＲＯＭ
に記憶した基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐの２次元マツプから
、ステップ１６において加重平均処理して新たに得た吸
気圧力ＰＥ３とステップ１１で入力した機関回転速度Ｎ
とに対応する基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐのデータを検索し
て求める。

次のステップ１７では、水温センサ１２によって検出さ
れる冷却水温度Ｔｗやスロットルセンサ８によって検出
される機関過渡運転状態等に応じた各種補正係数Ｃ０Ｅ
Ｆを設定すると共に、バッテリ電圧の変化による燃料噴
射弁１０の有効開弁時間の変化を補正するための電圧補
正分子ｓを設定する。

ステップ１８では、酸素センサ１４によって検出される
空燃比を目標空燃比に近づけるように前記基本燃料噴射
ｆｆ１Ｔｐを補正するための空燃比フィードバック補正
係数ＬＡＭＢＤＡを読込む。この空燃比フィードバック
補正係数ＬＡＭＢＤＡは、本実施例では詳細に説明しな
いが、別ルーチンで実際の空燃比の目標空燃比に対する
リッチ・リーンに基づいて比例・積分制御により設定さ
れる。

そして、次のステップ１９では、最終的な燃料噴射量Ｔ
ｉを次式に従って演算する。

Ｔ　ｉ＋−ＴｐＸＣＯＥＦＸＬＡＭＢＤＡ＋Ｔｓステッ
プ２０では、ステップ１９で演算された燃料噴射量Ｔｉ
を出力用レジスタにセットする。これにより、予め定め
られた機関回転同期の燃料噴射タイミングになると、Ｔ
ｉ相当のパルス巾をもつ噴射パルス信号が燃料噴射弁１
０に出力されて、燃料噴射が行われる。

尚、本実施例では、吸入空気流量に相関するパラメータ
として吸気圧力ＰＢを検出するものについて述べたが、
熱線式流量計を備えてこの熱線式流量計からの出力電圧
に基づいて吸入空気流量Ｑを求めるようにしたものにお
いても、同様に加重平均処理（鈍らし処理）することに
より、Ｑ−フラット領域における運転性を向上させるこ
とができることは明らかである。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、Ｑ−フラット領域
において他の運転領域よりも鈍らし度合いを増大させる
ようにしたので、たとえスロットル弁が開かれている機
関加速状態であってもＱ−フラット領域における吸気脈
動の影響を充分に抑止でき、機関の運転性を向上させる
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図及び第４図
は同上実施例の各種制御ルーチンを示すフローチャート
、第５図はＱ−フラット領域を示すグラフ、第６図は従
来の問題点を説明するためのタイムチャートである。 １・・・機関　　７・・・スロットル弁　　８・・・ス
ロットルセンサ　　９・・・吸気圧センサ　　１０・・
・燃料噴射弁　　１１・・・コントロールユニット　　
１５・・・回転速度センサ 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第２図 第３図 第４１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関吸気系に介装されて吸入空気流量に相関するパラメ
   ータを検出する吸入空気流量検出手段と、該吸入空気流
   量検出手段で検出される前記パラメータの変化を鈍らす
   べく鈍らし処理して新たに前記パラメータを設定する鈍
   らし処理手段と、吸気系に介装されたスロットル弁の開
   度変化に応じて吸入空気流量が変化しない所定の運転領
   域では他の運転領域に比べて前記鈍らし処理手段による
   鈍らし度合を増大させる鈍らし度合可変手段と、 前記鈍らし処理手段で鈍らし処理された前記パラータに
   基づいて燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、 該燃料噴射量設定手段で設定した燃料噴射量に基づいて
   燃料噴射手段を駆動制御する燃料噴射制御手段と、 を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の電子制
   御燃料噴射装置。