JPH01216040A

JPH01216040A - 内燃機関の電子制御燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH01216040A
Application number: JP3971288A
Authority: JP
Inventors: Shinpei Nakaniwa; 伸平中庭
Original assignee: Japan Electronic Control Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1989-08-30

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
にアルコール混合燃料の使用時にも最適な燃料噴射量の
制御を行うことのできる電子制御燃料噴射装置に関する
。

〈従来の技術）従来の内燃機関の電子制御燃料噴射装置においては、機
関に吸入される空気流量Ｑを検出し、これと機関回転数
Ｎとから、単位回転当たりの吸入空気量に相当する基本
燃料噴射量Ｔｐ＝に−Ｑ／Ｎを演算し、各種の機関運転
条件に基づく補正係数Ｃ０ＥＦにより補正して、最終的
な燃料噴射量Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦＸｃｒ＋Ｔｓ　（α
は空燃比フィードバック補正係数、Ｔｓは電圧補正分）
を演算している（実開昭６２−１６２３６４号公報等参
照）。

ここで、各種補正係数Ｃ０ＥＦは、例えば次式の如く設
定される。

Ｃ０ＥＦ−１＋Ｋｘｍ＋Ｋｔｗ＋Ｋａｓ＋Ｋｒｕｔｔ　
　Ｋｏｃ尚、Ｋ□は機関回転数及び基本燃料噴射量に応
じた混合比補正係数、ＫＴｏは水温に応じた水温増量補
正係数、ＫＡ！は水温に応じて初期設定されエンジンキ
ースイッチがスタート位置からオン位置になった直後よ
り回転毎に減少される始動及び始動後増量補正係数、Ｋ
、Ｕ、Ｌは加速時にスロットル弁開度の変化量等に応じ
て増量を図るための加速増量補正係数、ＫＤＣは減速時
に減量を図るための減速減量補正係数である。

また、始動時は、水温により予め記憶させである噴射量
（コールドスタート噴射量）Ｔｃｓの燃料噴射を行い、
これにより燃料噴射量を補正する。

さらに、加速時は、機関回転に同期した所定のタイミン
グでの燃料噴射とは別に、加速の検出に応答して非同期
のいわゆる割込み噴射（噴射１１ＴＩＮ丁はスロットル
弁開度の変化量等による）を行い、これによっても燃料
噴射量を補正する。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、燃料として、燃料（ガソリン）中にアル
コールを混入させたアルコール混合燃料を使用すると、
アルコールの気化潜熱で、機関温度がガソリンのみのと
きと異なるため、前記各種の補正量（水温増量補正係数
Ｋ　、、、始動及び始動後増量補正係数Ｋ　Ａ、、加速
増量補正係数ＫＦＬ＋ｌＥＬ＋減速減量補正係数Ｋ　、
ｃ、コールドスタート噴射量ＴＣ，，加速割込み噴射量
ＴＩＮ？）を用いても、最適な要求補正量とはならない
という問題点があった。

尚、アルコール濃度に応じた補正係数ＫＭで次式の如く
補正するようにしたものもあるが、アルコール濃度によ
って異なる気化潜熱により要求補正量が異なる過渡状態
を考慮しない補正のため、要求に合うものではなかった
。

Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦＸｃｒＸＫＭ＋Ｔｓ本発明は、こ
のような従来の問題点に鑑み、アルコール混合燃料の使
用時に最適な要求補正量が得られるようにして、燃料噴
射量の制御特性を向上させることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉このため、本発明は、第１図に示すように、機関吸入空
気量に基づいて基本燃料噴射量を設定し、各種の機関運
転条件に基づく補正量により補正して、最終的な燃料噴
射量を演算し、燃料噴射を行わせる内燃機関の電子制御
燃料噴射装置において、燃料中のアルコール濃度を検出
するアルコール濃度検出手段を設ける一方、検出された
アルコール濃度に応じて定常空燃比を所定の値にすべく
燃料噴射量を補正する定常空燃比補正手段と、検出され
たアルコール濃度に応じて前記各種の機関運転条件に基
づく補正量を補正する補正量補正手段とを重複して設け
る構成とする。

〈作用〉上記の構成においては、各種の機関運転条件に基づく補
正量により補正して、最終的な燃料噴射量を演算するに
際し、燃料中のアルコール濃度を検出し、検出されたア
ルコール濃度に応じて前記各種の機関運転条件に基づく
補正量（例えば、水温増量補正係数によ、始動及び始動
後増量補正係数Ｋ　Ａ、、加速増量補正係数Ｋ　Ｆ　ｕ
　＊　Ｌ　＋減速減量補正係数ＫＤＣ１さらには、コー
ルドスタート噴射量Ｔｅ１．加速割込み噴射量ＴＩＮ？
等）を補正し、アルコール混合燃料の使用時に最適な要
求補正量が得られるようにする。

〈実施例〉以下に本発明の一実施例を説明する。

第２図において、機関ｌには、エアクリーナ２から吸気
ダクト３．スロットル弁４及び吸気マニホールド５を介
して空気が吸入される。吸気マニホールド５の各ブラン
チ部には各気筒毎に燃料噴射弁６が設けられている。燃
料噴射弁６はソレノイドに通電されて開弁し通電停止さ
れて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述するコン
トロールユニット８からの駆動パルス信号により通電さ
れて開弁じ、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによ
り圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を噴射する。尚、　　゛この例はいわ
ゆるマルチポイントインジェクションシステムであるが
、スロットル弁上流などに全気筒共通に単一の燃料噴射
弁を設けるシングルポイントインジェクシッンシステム
であってもよい。

機関ｌの燃焼室には点火栓７が設けられていて、これに
より火花点火して混合気を着火燃焼させる。

コントロールユニット８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入出力インターフェイスを含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセン
サからの入力信号を受け、後述の如く演算処理して、燃
料噴射弁６の作動を制御する。

前記各種のセンサとしては、吸気ダクト２に例えば熱線
式のエアフローメータ９が設けられていて、吸入空気流
量Ｑを検出する。

また、クランク角センサ１０が設けられていて、例えば
４気筒の場合、クランク角１８０°毎の基準信号とクラ
ンク角１〜２°毎の単位信号とを出力する。ここで、基
準信号の周期、あるいは所定時間内における単位信号の
発注数を計測することにより、機関回転数Ｎを算出可能
である。　　　　。

また、機関ｌのウォータジャケットに臨ませて水温セン
サ１１が設けられていて、機関冷却水温ＴＷを検出する
。

また、スロットル弁４にボテンシジメータ式のスロット
ルセンサ１２が設けられていて、スロットル弁開度ＴＶ
Ｏを検出する。

さらに、燃料配管中にアルコール濃度センサ１３が設け
られていて、燃料中のアルコール濃度を検出する。

このアルコール濃度センサ１３は、第３図に示すように
、燃料配管中に燃料に浸漬させて一対の白金型Ｆｉ１３
ａ、１３ｂを配置し、アルコール濃度により電極１３ａ
、１３ｂ間の抵抗値（Ｒ３）が変化することを利用して
、アルコール濃度を検出するものである。

第３図の回路では、出力電圧Ｖ。Ｅｌ？は次式の如くと
なる。

ｓ　ｘＲ２従って、出力電圧Ｖ。。から第４図に示すマツプを参照
してアルコール濃度ＡＤ（％）を検出することができる
。

ここにおいて、コントロールユニット８に内蔵されたマ
イクロコンピュータのＣＰＵは、第５図〜第９図にフロ
ーチャートとして示すＲＯＭ上のプログラムに従って、
演算処理を行い、燃料噴射を制御する。

次に第５図〜第９図のフローチャートを参照しつつコン
トロールユニット８内のマイクロコンピュータの演算処
理の様子を説明する。

第５図はバックグラウンドジョブ（ＢＧＪ）で、アルコ
ール濃度を検出し、これに基づいて各種の補正量の補正
用の係数を設定する。

ステップ１（図にはＳｌと記しである。以下間ｍ）では
アルコール濃度センサ１３の出力電圧Ｖ。むを読込み、
次のステップ２で出力電圧■。ｕｌからマツプを参照し
てアルコール濃度ＡＤ（％）を検出する。この部分がア
ルコール濃度センサ１３と共にアルコール濃度検出手段
に相当する。

ステップ３ではアルコール濃度ＡＤからマツプを参照し
て水温増量補正係数ＫＴＨ補正用の係数ＫＫ、８を検索
する。

ステップ４ではアルコール濃度ＡＤからマツプを参照し
て始動及び始動後増量補正係数ＫＡ３補正用の係数ＫＫ
ｍｓを検索する。

ステップ５ではアルコール濃度ＡＤからマツプを参照し
て加速増量補正係数Ｋ　ｖｕｔＬ補正用の係数Ｋ　ＫＦ
ＵＥＬを検索する。

ステップ６ではアルコール濃度ＡＤからマツプを参照し
て減速減量補正係数ＫｔＣ補正用の係数ＫＫＤＣを検索
する。

ステップ７ではアルコール濃度ＡＤからマツプを参照し
てコールドスタート噴射量Ｔ’ｃｓ補正用の係数Ｋ　Ｔ
　ｃ　ｓを検索する。

ステップ８ではアルコール濃度ＡＤからマツプを参照し
て加速割込み噴射量ＴＩＮ？補正用の係数Ｋ　Ｔ　＋　
Ｎｔを検索する。

第６図は割込み要求信号（ＩＲＱ）により起動されるル
ーチンで、各種の補正量の値を設定する。

ステップ１１では水温増量補正係数に１に補正用の係数
ＫＫｔｗを乗じて水温増量補正係数）（ｔｗを補正する
。

ステップ１２では始動及び始動後増量補正係数Ｋｌに補
正用の係数Ｋ　Ｋ　ｍ　ｓを乗じて始動゛及び始動後増
量補正係数ＫＡ、を補正する。

ステップ１３では加速増量補正係数Ｋｙｕ［Ｌに補正用
の係数ＫＫｒｕａｔを乗じて加速増量補正係数ＫＦｕ■
を補正する。

ステップ１４では減速減量補正係数ＫＩｌｃに補正用の
係数ＫＫｏｃを乗じて減速減量補正係数ＫＤＣを補正す
る。

ステップ１５ではコールドスタート噴射量Ｔｃ、に補正
用の係数ＫＴｃ、を乗じてコールドスタート噴射量Ｔｃ
！を補正する。

ここで、第５図のステップ３〜８．第６図のステップ１
１〜１５及び後に説明する第９図のステップ４５の部分
が補正量補正手段に相当する。

第７図は燃料噴射量演算ルーチンで、所定時間（１０ｍ
ｓ）毎に実行される。

ステップ２１ではエアフローメータ９からの信号に基づ
いて検出される吸入空気流ｔＱとクランク角センサ１０
からの信号に基づいて算出される機関回転数Ｎとから基
本燃料噴射量Ｔｐ＝に−Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を演算する
。

ステップ２２では各種補正係数Ｃ０ＦＦを次式により演
算する。尚、Ｋ□は混合比補正係数である。

Ｃ０ＥＦ＝１十に、＊＋Ｋｔｗ＋Ｋｎｓ＋ＫｒｏＥＬ　
Ｋ６ｃステップ２３ではアルコール濃度ＡＤからマツプ
を参照して定常補正用のアルコール濃度補正係数ＫＭを
検索する。

ステップ２４では燃料噴射量Ｔｉを次式により演算する
。尚、αは空燃比フィードバック補正係数、Ｔｓは電圧
補正分である。

Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦＸｃｒＸＫＭ＋Ｔｓここで、ステ
ップ２３の部分とステップ２４のアルコール濃度補正係
数ＫＭによる補正の部分が定常空燃比補正手段に相当す
る。

第８図は燃料噴射制御ルーチンで、機関回転に同期した
所定のタイミング信号（ＣＭＩ）により起動される。

ステップ３１では燃料噴射量Ｔｉとコールドスタート噴
射量Ｔｃｓとを比較し、Ｔｉ≧Ｔｃ、のときはステップ
３２へ進んでＴｉのパルス巾をもつ駆動パルス信号を出
力し、Ｔ　ｉ　＜　Ｔ　ａｓのときはステップ３３へ進
んでＴ９．のパルス巾をもつ駆動パルス信号を出力する
。

第９図は加速割込み噴射制御ルーチンで、所定時間（１
０ｍｓ）毎に実行される。

ステップ４１ではスロットルセンサ１２からの信号に基
づいて検出されるスロットル弁開度ＴＶＯを読込み、次
のステップ４２でスロットル弁開度の変化量ΔＴＶＯを
演算する。

ステップ４３ではスロットル弁開度の変化量ΔＴｖＯを
所定値（例えば１．６°／３０ａｉｓ）と比較すること
により、加速か否かを判定し、非加速の場合はこのルー
チンを終了する。

加速判定時は、ステップ４４でスロットル弁開度の変化
量ΔＴＶＯに基づく基本量、水温Ｔｗに基づく第１係数
、基本燃料噴射量Ｔｐに基づく第２係数を乗算して、加
速割込み噴射量Ｔ　ＩＮ？を演算する。

そして、ステップ４５で加速割込み噴射量ＴｅＮｔに補
正用の係数ＫＴ＋ｇｔを乗じて加速割込み噴射量Ｔ、Ｎ
、を補正する。

そして、ステップ４６でＴ、Ｎ、のパルス巾をもつ駆動
パルス信号を出力する。これにより、加速割込み噴射が
なされる。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明によれば、アルコール混合燃
料の使用時にアルコール濃度によらず最適な要求補正量
が得られ、良好な運転性、始動性等が得られる。

【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図はアルコー
ル濃度センサの原理図、第４図はアルコール濃度センサ
出力電圧とアルコール濃度との関係を示す図、第５図〜
第９図は制御内容を示すフローチャートであ−る。１・・・機関　　６・・・燃料噴射弁　　８・・・コン
トロールユニット　　９・・・エアフローメータ　　１
０・・・クランク角センサ　　１１・・・水温センサ　
　１２・・・スロットルセンサ　　１３・・・アルコー
ル濃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　富二雄第６図第８図ＭＩ第７図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

機関吸入空気量に基づいて基本燃料噴射量を設定し、各
種の機関運転条件に基づく補正量により補正して、最終
的な燃料噴射量を演算し、燃料噴射を行わせる内燃機関
の電子制御燃料噴射装置において、燃料中のアルコール
濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、検出された
アルコール濃度に応じて定常空燃比を所定の値にすべく
燃料噴射量を補正する定常空燃比補正手段と、検出され
たアルコール濃度に応じて前記各種の機関運転条件に基
づく補正量を補正する補正量補正手段とを設けたことを
特徴とする内燃機関の電子制御燃料噴射装置。