JPH01247730A - 内燃機関の燃料供給制御装置 - 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、自動車等内燃機関の燃料供給制御装置に係り
、特に、過渡時にエンジンの始動直後の状態に応じて基
本供給量を補正することによって最適な燃料供給量を決
定する装置に関する。

（従来の技術） 一般に、機関の加減速時における空燃比の目標値からの
ずれは、はとんどが吸気系の吸気マニホールドや吸気ポ
ートに付着した付着燃料および浮遊燃料の量的変化に起
因するものであり、この付着、浮遊燃料量は機関の運転
状態に応じて大きく変化する。また、付着、浮遊燃料量
は運転状態の変化に対してステップ的に変化するのでは
なく、ある遅れをもって変化し、この遅れの時定数も一
定ではない。さらに、付着、浮遊燃料量の変化は、運転
状態の変化だけではなく、その時点における量は平衡状
態（定常状Ｂ）における量との差の大きさによっても異
なる。

このような背景下、従来の内燃機関の燃料供給制御装置
としては、例えば、特開昭６１−９６１４８号公報に記
載のものがある。この装置では、絞弁上流側に設けたエ
アフローメータの出力からエンジンの単位回転当りの要
求負荷を求め、これから燃料噴射量を演算している。ま
た、始動後は始動後場量や暖機増量により定常空燃比を
リッチ化することで、息つきやエンストの防止を意図し
ている。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかしながら、このような従来の内燃機関の燃料供給制
御装置にあっては、始動後の燃料増量補正を始動後場量
Ｋａｓや暖機増量Ｋｔｗにより定常空燃比をリッチ化し
て行う構成となっているが、始動直後は吸気ボート温度
や吸気弁温度が低く、吸気管内の壁流が多いことから、
上記のような構成では加速時の息つきを起こしやすく、
かつ減速時のＧｏ、ＨＣの排気量も多く、さらには燃費
も悪く、点火プラグもくすぶりやすいという問題点があ
った。

すなわち、第６図にタイミングチャートを示すように、
エンジンの始動後は上記始動後増量ＫａＳ等を単純に減
少させていくのみであるから、ＫａＳ＝Ｏになる以前に
絞弁開度ＴＶＯに変化があって加、減速が行われた場合
には、噴射量Ｔｉのうちの相当の部分が過渡的に吸気管
内の壁流分に採られることが多いため、加速時における
空燃比のリーンスパイクや減速時のリーンスパイクを生
じ、結局、息つきや点火プラグのくすぶりの原因となっ
ていた。

（発明の目的） そこで本発明は、始動後においても壁流分を考慮した過
渡補正量を用い、これをさらに始動後の暖機状態に応じ
て修正することにより、始動直後の息つき、エンストを
防止するとともに排気特性、燃費を向上させることを目
的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明による内燃機関の燃料供給制御装置は上記目的達
成のため、その基本概念図を第１図に示すように、エン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段ａと、エン
ジンの始動を検出する始動検出手段すと、エンジンが所
定の過渡状態にあるとき、燃料の基本供給量を補正する
過渡補正量を演算する過渡演算手段Ｃと、エンジンが始
動すると、燃料の壁流分に関連のある始動後の暖機状態
に応じて前記過度補正量を修正する修正手段ｄと、エン
ジンの運転状態に基づいて燃料の基本供給量を演算し、
該基本供給量を前記過渡補正量に応じて補正し、最終供
給量を決定する供給量演算手段ｅと、供給量演算手段ｅ
の出力に基づいてエンジンに燃料を供給する燃料供給手
段ｆと、を備えている。

（作用） 本発明では、エンジンの始動直後においても壁流分を考
慮した過渡補正量が演算されるとともに、この過渡補正
量がさらに始動後の暖機状態に応じて修正される。

したがって、始動直後に加、減速があっても壁流分に対
応するように燃料噴射量が適切なものとなって息つき、
エンストの防止および排気特性、燃費の向上が図られる
。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２〜７図は本発明に係る内燃機関の燃料供給制御装置
の一実施例を示す図である。まず、構成を説明する。第
２図は本装置の全体的構成を示す図である。第２図にお
いて、１はエンジンであり、吸入空気はエアクリーナ２
から吸気管３を通り、燃料は噴射信号Ｓｉに基づきイン
ジェクタ（燃料供給手段）４から噴射される。そして、
気筒内で燃焼した排気は排気管５を通して触媒コンバー
タ６に４人され、触媒コンバータ６内で排気中のを害成
分（Ｃｏ、ＨＣ，Ｎ０Ｘ）を三元触媒により清浄化して
排出される。

吸入空気の流量Ｑａはホットワイヤ式のエアフローメー
タ夕７により検出され、吸気管３内の絞弁８によって制
御される。なお、エアフローメータ７のタイプとしては
、ホットフィルム式でもよく、要は吸入空気の流量を測
定するものであればよい。

したがって、フラップ式のものでもよいが、負圧センサ
は除かれる。

絞弁８の開度ＴＶＯは絞弁開度センサ９により検出され
、エンジン１の回転数Ｎはクランク角センサｌＯにより
検出される。また、ウォータジャケットを流れる冷却水
の温度Ｔｗは水温センサ１１により検出され、排気中の
酸素濃度は酸素センサ１２により検出される。酸素セン
サ１２は理論空燃比でその出力ＶＳが急変する特性をも
つもの等が用いられる。さらに、エンジン１の始動はイ
グンションスイ・ノチ（始動検出手段）１３により検出
される。

上記エアフローメータ７、絞弁開度センサ９、クランク
角センサ１０、水温センサ１１および酸素センサ１２は
運転状態検出手段１４を構成しており、運転状態検出手
段１４およびイグンションスイッチ１３からの出力はコ
ントロールユニット２０に入力すれる。コントロールユ
ニット２０は過渡演算手段、修正手段および供給量演算
手段としての機能を有し、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、Ｒ
ＡＭ２３およびＩ１０ボート２４により構成される。Ｃ
ＰＵ２１はＲＯＭ２２に書き込まれているプログラムに
したがってＩ１０ボート２４により必要とする外部デー
タを取り込んだり、また、ＲＡＭ２３との間でデータの
授受を行ったりしながら噴射量制御に必要な処理値を演
算処理し、必要に応じて処理したデータをＩ１０ボート
２４へ出力する。Ｉ１０ボート２４にはセンサ群１３．
１４からの信号が入力されるとともに、Ｉ１０ボート２
４からは噴射信号Ｓｉが出力される。ＲＯＭ２２はＣＰ
　Ｕ２１における演算プログラムを格納しており、ＲＡ
Ｍ２３は演算に使用するデータをマツプ等の形で記憶し
ている。

次に、作用を説明する。

第３図は過渡補正１Ｋａｔｈｏｓを演算するプログラム
を示すフローチャートであり、本プログラムは、例えば
ｌＱｍ　ｓ毎に一度実行される。

まず、Ｐｌでイグンションスイッチ１３がオンであるか
否かを判明し、オンであるときは始動後であると判断し
、さらにＰ２で再始動か否かを判断する。イグンション
スイッチ１３がオンでないときはＰ６にジャンプする。

Ｐ２で再始動のときけＰ、で１分以上エンジン１が回っ
たか否かを判別し、１分以上回っているときは始動直後
でなくｐａにジャンプする。したがって、最初の始動か
再始動後１分以内に限りＰ４、Ｐ、のステップが実行さ
れる。

Ｐ４では今回の冷却水温ＴＶに基づき第４図に示すテー
ブルマツプから壁流補正骨Ｄｔｗの初期値をルックアッ
プする。この初期値は冷却水温ＴＷが低い程高くなるが
、０℃以下では逆に小さくなるように設定される。これ
は、冷却水温Ｔｗと壁流分との関係を考慮したためであ
る。

次いで、Ｐ、で冷却水温Ｔｗに基づき第５図に示すテー
ブルマツプから減衰量ΔＤｔｗをルックマツプする。減
衰量ΔＤｔｗは冷却水温Ｔｗが低い程大きい値に設定さ
れる。ここで、壁流補正骨ＤｔＷは回転同期で順次小さ
（なり、これは第６図のサブルーチンで示される。第６
図において、ｐＨで今回の壁流補正骨Ｄｔｗを次式■に
従って演算する。

［）ｔｗ＝［）ｔｗ’−ΔＤ　ｔ　ｗ−・−■但し、Ｄ
ｔｗ’　；　　前回の値 次いで、Ｐ１□でＤｔｗが負であるか否かを判別し、Ｄ
　ｔ　ｗ＜　ＱのときはＰｌ３でＤｔｗ＝Ｏとし、Ｄｔ
ｗ≧０のときはそのまま今回のルーチンを終了する。

再び第３図のプログラムに戻り、Ｐ、で次式■に従って
過渡修正値Ｔｗｓを演算する。

ＴＷＳ工＝Ｔｗ−Ｄｔｗφ・・０壷■ 次いで、Ｐ７で過渡修正値Ｔｗｓに応じて過渡補正量Ｋ
ａｔｈｏｓを演算する。

このようにして演算された過渡補正量Ｋａｔｈｏｓを用
いて最終噴射量は図示していないルーチンで次式〇に従
って演算される。

Ｔ　ｉ　＝　（Ｔ　ｐ　＋　Ｋａｔｈｏｓ　）　Ｘ　Ｔ
ｆｂｙａ×（α＋αｍ）＋Ｔｓ・・・…■ ０式中、’ｒｐは基本噴射Ｍ　（Ｔｐ　（Ｑａ／Ｎ）ｘ
Ｋ）　、Ｔｆｂｙａは目標空燃比で次式■に従って与え
られる。

Ｔｆｂｙａ＝Ｍｆｂｙａ＋　Ｋ　ｔ　ｗ　＋　Ｋ　ａ　
ｓ　＋　Ｋ’ｈ・・・・・・■ 但し、）（ｔｗ；暖機増量 Ｋａｓ；始動後増量 Ｋｈ　　ｉ高水温増量 ０式中、Ｍｆｂｙａは目標虚空比であり、Ｍｆｂｙａは
回転数Ｎとα−Ｎ流量Ｑｈｏ　（絞弁開度ＴＶＯと回転
数Ｎによって与えられる空気量）とをパラメータとして
割り付けられたテーブルマツプからルックアンプして与
えられる。

また、αは酸素センサ１２の出力に基づく空燃比のλ制
御補正係数であり、αｍは混合比学習制御補正係数であ
る。Ｔｓは無効パルス幅である。

以上のプログラムを実行した場合の作用のタイミングチ
ャートは第７図のように示される。

第７図において、従来と同様に始動直後に加、減速した
場合、まず始動と共に壁流補正骨Ｄｔｗが設定され、以
後回転同期で次第に小さくなる。

噴射量’ｒｔは加、減速時には変動するが、加速の際は
定常分に加えて、図中に示すように過渡補正量Ｋａｔｈ
ｏｓＯ中にＤｔｗ増量分が存在している。

この場合、Ｄｔｗ増量分は壁流の存在を考慮し、始動直
後は大きく以後減少する傾向を示す。したがって、加速
の際は適切な燃料増量が確保され、空燃比のリーンスパ
イクが低減する。その結果、息つきや発進時のエンスト
が防止される。なお、これにはパワステ負荷等ショック
による息つき、エンスト防止も含まれる。

一方、減速の際も壁流を考慮したＤｔＷ減量分が存在し
ているので、空燃比のリッチスパイクが低減され、Ｃｏ
、ＨＣの排気量が少なくなるとともに、点火プラグのく
すぶりも防止され、さらに定常での増量が減らせて燃費
も向上する。

（効果） 本発明によれば、始動直後に壁流分を考慮した過渡補正
量を演算し、これをさらに暖機状態に応じて適切に修正
しているので、始動直後の加、減速に際して壁流分に対
応するように噴射量を最適にすることができ、息つき、
エンストの防止および排気特性、燃費の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２〜７図は本発明に係
る内燃機関の燃料供給制御装置の一実施例を示す図であ
り、第２図はその全体構成図、第３図はその過渡補正量
演算のプログラムを示すフローチャート、第４図はその
Ｄｔｗのマツプを示す図、第５図はそのΔＤｔｗのマツ
プを示す図、第６図はそのＤｔｗを演算するサブルーチ
ンを示ｔ７０−チャート、第７図はその作用を説明する
ためのタイミングチャート、第８図は従来の内燃機関の
燃料供給制御装置の作用を説明するためのタイミングチ
ャートである。 ｌ・・・・・・エンジン、 ４・・・・・・インジェクタ、 １３・・・・・・イグンションスイッチ（始動検出手段
）、１４・・・・・・運転状態検出手段、 ２０・・・・・・コントロールユニット（過渡演算手段
、修正手段、供給量演算手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
   、 ｂ）エンジンの始動を検出する始動検出手段と、 ｃ）エンジンが所定の過渡状態にあるとき、燃料の基本
   供給量を補正する過渡補正量を演算する過渡演算手段と
   、 ｄ）エンジンが始動すると、燃料の壁流分に関連のある
   始動後の暖機状態に応じて前記過度補正量を修正する修
   正手段と、 ｅ）エンジンの運転状態に基づいて燃料の基本供給量を
   演算し、該基本供給量を前記過渡補正量に応じて補正し
   、最終供給量を決定する供給量演算手段と、 ｆ）供給量演算手段の出力に基づいてエンジンに燃料を
   供給する燃料供給手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置
   。