JPH01280646A - エンジンの燃料制御装置 - 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〕 この発明は、大気圧センサを用いることなく大気圧を検
出してエンジンに供給する燃料噴射量を決定するエンジ
ンの燃料制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来ツエンジノのｍ　Ｉｆ　制御装置は、アクセルペダ
ルに連動し、エンジンへの吸気量を制限するスロットル
弁から下流の吸気通路のインテークマニホールド圧力を
絶対圧て検出する圧力センサとは別個に大気圧センサを
設け、この大気圧センサにより検出された大気圧値に基
づいてエンジンの運転モードの一種であるエンリッチモ
ードか否かの判定を行い、この判定結果に応じてエンジ
ンに供給する燃料噴射量を決定していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のエンジンの燃料制御装置は以上のように構成され
ているので、高価な大気圧センサを組込んでいるために
装置自体が高価になる等の課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、大気圧センサを用いることなく大気圧に応じ
て燃料噴射量を決定できるエンジンの燃料制御装置を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るエンジンの燃料制御装置は、エンジンの
燃料制御装置において、大気圧検出ゾーン内にスロワ）
−ル開度とエンジン回転数との信号対がある時の連続時
間が所定時間以上に達したことを検出するゾーン内タイ
マ手段と、該検出により圧力センサの圧力信号に設定値
を加算して大気圧値を演算する演算手段とを備え、燃料
量規定手段が大気圧値から所定値下の設定レベル以上に
圧力信号レベルがある時のエンリッチモードを検出した
場合に燃料量を増量するようにしたものである。

〔作、　用〕

この発明におけるエンジンの燃料制御装置は、ゾーン内
タイマ手段によりインテークマニホールド圧力が大気圧
検出ゾーン内で安定していることを検出し、該検出によ
り圧力セン・りの圧力信号を演算手段により補正して大
気圧値を演算し、この大気圧値を用いてエンリッチモー
ドを検出して燃料量を規定する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示し、図中、１は例えば車両
に搭載される周知のエンジン、２はエンジン１のインテ
ークマニホールド、２Ａはインテークマニホールド２の
上流口に接続されインテークマニホールド２とで吸気管
を構成する吸気管本体、３は吸気管本体２Ａの入口に設
置されたエアクリーナ、４は吸気管本体２人内に燃料を
噴射供給するインジェクタである。５は吸気官本体２Ａ
内に設けられその吸気通路の開度を調節してエンジン１
への吸気量を制限するスロットル弁、５Ａはスロットル
弁５に連動し、スロットル弁５の開度に応したアナログ
電圧を出力する例えばポテンショメータ式のスロットル
開度センサ、６はスロットル弁５から下流側の吸気管本
体２Ａ内に設置され、インテークマニホールド圧力Ｐを
絶対圧で検出し、検出圧力に応した大きさの圧力信号を
出力する圧力センサである。又、７はエンジン１の冷却
水温ＷＴを検出する冷却水温センサ、８はエンジン１の
エギゾース１へマニホールド、９はエキゾーストマニホ
ールド８に取付けられ、排気ガスの酸素濃度を検出する
空燃比センサ、１０はエキゾーストマニホールド８に設
けられ排気ガスを浄化する三元触媒コンバータ、１１は
エンジン１０点火プラグ（不図示）に高電圧を供給する
イグニションコイル、１２はイグニションコイル１１に
通電するためのイグナイタである。１３はエンジン１の
各状態を検出して得た各種パラメータを入力し、これら
のパラメータ等に基づいて各種の判定及び演算を行い、
大気圧を表わす大気圧値や燃料噴射ｉ等を算出してそれ
に応した制御を行う制御装置である。

次に、第２図及び第３図を参照して上記制御装置１３の
内部構成について詳細に述へる。第２図において、１０
０はマイクロコンビーータで、第３図に示したフローを
実行するＣＰＵ２００、タイマとして機能するカウンタ
２０］、エンジン１の回転周期を計測するタイマ２０２
、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
２０３、デジタル信号を入力して伝達する入力ポート２
０４、ワークメモリ等として機能する不揮発性のＲＡＭ
２０５、第３図に示したフローをプログラムで格納し、
その他演算用データや比較判定用データを予め格納して
いるＲＯＭ２０６、演算した燃料量　−対量等を出力す
るための出力ポート２０７及び上記各構成要素を共通に
接続するコモンバス２０８等から構成されている。

１０１は点火コイル１１の一次側コイル端子とイグナイ
タ１２のスイッヂング用）・ランジスタのコレクタとの
接続部に接続され、エンジン回転数を検出するための点
火信号をマイクロコンピュータ１００に入力するための
第１人力インクフェイス回路、１０２はスーロットル開
度センサ５Ａ、圧力セン→ノロ、冷却水温センサ７及び
空燃比センサ９からのアナログ出力信号をＡ／Ｄ変換器
２０３に逐次に導入するための第２人力インクフェイス
回路、１０３はその他の信号を入力するための第３人力
インクフェイス回路である。１０４は出力ポート２０７
とインジェクタ４等の間に接続された出力インタフェイ
ス回路で、出カポ−１−２０７からの燃料噴射量を時間
幅のパルスにしてインジェクタ４に出力する。１０５は
キースイッチ１４を介して、θ側が接地されたバッテリ
１５のｅ側に接続され、マイクロコンピュータ１００に
電源を供給する第１電源回路、１０６はバッテリ１５の
ｅ側に接続されＲＡＭ２０５に電源を常時供給する第２
電源回路である。

第４図は横軸がエンジン回転数ＮＥを示し、縦軸がスロ
ットル開度θを示し、大気圧検出ゾーンの範囲を斜線部
で示している。大気圧検出ゾーンの下限値０．（、Ｎ−
はエンジン回転数Ｎ１に対応するスロットル開度θの値
て示され、エンジン回転数Ｎが増加するにつれて大きな
値となりエンジン回転数Ｎ５に対応させたスロットル開
度値てＲＯＭ２０６内に予めマツプにして格納されてい
る。この大気圧検出ゾーンはスロットル開度が全開例え
ば８０゜と大気圧検出ゾーンの下限値θＡ（ＮＥ）間に
あり、スロットル弁５から下流側の吸気通路における圧
力損失が第５図に示すΔＰ（例えば△ＰＡは２０　ｍｍ
Ｈｇ　）以下となる圧力損失の低いゾーンである。

第５図は横軸がエンジン回転数ＮＥを示し、縦軸が吸気
系の圧力損失△Ｐ、を示し、圧力損失ΔＰ８が０の時に
はインテークマニホールド圧力Ｐが大気圧と同しになる
。スロットル開度θが大気圧検出ゾーンの下限値θＡ（
Ｎ−にある時には直線Ｌ１て示すように圧力損失△Ｐ８
−△へて一定となる。この△Ｐは、△ｐｘ−！−にされ
スロットル弁５から下＾　　　２ 流側の吸気通路の圧力損失分を補正するための設定値に
されてＲＯＭ２０６内に予め格納されてい＝７− る。スロットル開度θが全開の時には曲線Ｌ２て示すよ
うに圧力損失ΔＰ、が０に近い値からエンジン回転数Ｎ
Ｅの増加につれて増加して圧力損失ΔＰＡに近づく。大
気圧検出ゾーン内のエンジン回転数に対応するスロット
ル開度時には圧力損失は直線り。

と曲線５２間のゾーン内にある。

次にマイクロコンピュータ１００内のＣＰＵ２００が実
行する動作を説明する。

まず、キースイッチ１４がオンにされるとバッテリ１５
より第１電源回路１０５に電圧が印加される。第１電源
回路１０５は定電圧をマイクロコンピュータ１００に印
加し、制御装置１３が作動開始する。この作動開始によ
り一定時間毎の割込みがかけられて第３図に示した割込
ルーチンのフローを繰返し実行する。

まず、ステップ３００において、エンジンの回転周期を
計測するタイマ２０２の計測データに基づいてエンジン
１の回転数Ｎ６を算出してＲＡＭ２０５内に格納する。

なお、このタイマ２０２はイグナイタ１２がオンからオ
フに変化する時に発生する一８＝ 点火信号をイグナイタ］２から第１人力インクフェイス
回路１０１を介して入力することにより前回の点火時か
ら今回点火時迄の時間をエンジン回転周期として計測ず
ろ。この計測値はＲＡＭ２０５内に別ルーチンで格納さ
れろ。次にステップ３０１において、圧力センサ６から
第２人力インクフェイス回路１０２とＡ／Ｄ変換器２０
３を介してインテークマユホール１−圧力Ｐを表わす圧
力信号を読込み、同様に、スロットル開度センサ５Ａか
らスロットル開度θを表わすスロットル開度信号を読込
Ａ、てＲＡＭ２０５内に格納する。

次にステップ３０２において、ＲＡＭ２０５から読出し
たエンジン回転数Ｎ、とインテークマニホールド圧力Ｐ
を各々表わす信号に基づいてエンジン回転数とインテー
クマニホールド圧力の関数として予め実験的に求められ
たエンジン１の体積効率Ｃ５Ｖを算出してＲＡＭ２０５
内に格納する。次にステップ３０３において、燃料噴射
の基本的な時間となる基本パルス幅Ｔ２ヮ。をＫ（係数
）×Ｐ（インテークマニホールド圧力）×ＣＥＶ（体積
効率）の演算式により算出して、この結果をＲＡＭ２０
５内に格納する。但し、上記演算式において、係数にの
値はＲＯＭ２０６から読出す。次にステップ３０４にお
いて、空燃比センサ９が活性状態となっているか否か即
ち空燃比センサ９の出力が所定時間内に変化するか否か
（又は、冷却水温センサ７により検出された冷却水温Ｗ
Ｔのレベル等）により空燃比のフィードバック条件が成
立か否かを判定する。ステップ３０４にてフィードバッ
ク制御できると肯定判定した場合にはステップ３０５に
て空燃比センサ９からの出力即ちリーン又はリッチかに
応じた比例積分（ＰＩ）制御による燃料噴射時間のフィ
ードバック補正項ＣＦＢの演算を行う。一方、ステップ
３０４にてフィードバック制御できないと判定した時つ
まりオープンループ時には、ステップ３０６に進み補正
項ＣＦ８を１に設定する。上記のようにして出したフィ
ードバンク補正項ＣＦ８はＲＡＭ２０５内に格納される
。

ステップ３０５又は同３０６の処理の次にステップ３０
７に進み、このステップにおいて、ＲＡＭ２０５から読
出したスロットル開度信号のスロワ１、ル開度θが同し
く　ＲＡＭ２０５から読出した回転数信号のエンジノ回
転数ＮＥに対応させてＲＯＭ２０６から信号で読出した
大気圧検出ゾーンの下限値θＡ（Ｎ１）以上か否か即ち
第４図に示した大気圧検出ゾーン内か否かを判定する。

ステップ３０７において、スロワ）〜ル開度θが大気圧
検出ゾーンの下限値θ２、（ＮＥ）未満てあり大気圧検
出ゾーン外と判定した場合にはステップ３０８に進み、
カウンタ２０］によるタイマＴＭを０にリセッ１へする
。一方、ステップ３０７において、スロットル開度θが
大気圧検出ゾーンの下限値θ　（Ｎ１以上であり大気圧
検出ゾーン内と判定した場合にはステップ３０９に進み
、カウンタ２０１を−・定時量分カウントアツプしてタ
イマＴＭをカラン）・アップし、この後次ステツプ３〕
０に進む。

ステップ３１０において、カウンタ２０１からタイマＴ
Ｍを読込ＡＸＴＭがＲＯＭ２０６から読出した所定値下
ＭＯ以上か否か即ちスロットル開度θとエンジン回転数
ＮＥとが第４図の斜線部の大気圧検出ゾーン内にある時
の連続時間が所定時間経過したか否かを判定する。ステ
ップ３１０にてタイマＴＭが所定値ＴＭＯ以上ならば大
気圧検出ゾーン内におけるインテークマニホールド圧力
Ｐが安定状態になったものとしてステップ３１１に進む
。

ステップ３１１において１．インテークマニホールド圧
力Ｐと大気圧検出ゾーン下限時の圧力損失ΔＰＡによっ
て決まる大気圧へを表わす大気圧値を演算してＲＡＭ２
０５内に格納する。この演算式は、Ｐ＝Ｐ＋Δｐｘ−！
−のてあり、Ｐを表わす圧力信号＾　　　２ をＲＡＭ２０５から、ΔＰＡＸ　Ｔを表わす設定値をＲ
ＯＭ２０６から各々読出して用いる。。

ステップ３０８の処理後、ステップ３１０においてタイ
マＴＭが所定値ＴＭｏ未満と判定した後及びステップ３
１１の処理後のいずれかの場合の次にステップ３１２に
進む。ステップ３１２において、エンジン１が始動モー
ドか否かを判定する。

ＲＡＭ２０５から続出した回転数信号のエンジン回転数
ＮＥが第６図に示すエンジン回転数Ｎ１以下ならば始動
モードと判定し、超えれば始動モードでないと判定する
。ステップ３１２において、始動モードでないと判定し
た場合にはステップ３１３に進み、ＲＡＭ２０　！５か
ら大気圧へを表わす大気圧値を読出し、ＲＯＭ　２０６
から所定圧力ΔＰＥに相当する設定値を読出し、第６図
に示したエンリッチモードの下限圧力Ｐ０をＰ。−ＰＡ
−ΔＰＥの演算式に従って演算し、エンリッチモードの
下限圧力Ｐ。に相当するエンリッチモード圧力閾値を算
出する。

ステップ３１３の次にステップ３１４にて、ＲＡＭ２０
５から読出したインテークマニホールド圧力Ｐがエンリ
ッチモードの下限圧力Ｐ。以上か否か即ちエンリッチモ
ードか否かを判定する。ステップ３１４にてエンリッチ
モードと判定すればステップ３１５にてＲＡ　Ｍ　２０
５から読出した基本パルス幅Ｔｐ１．ｌｏとフィードバ
ック補正項ＣＦ８とＲＯＭ２０６から読出したエンリッ
チモード時のエンリッチ係数ＣＥＲを全て乗じて燃料噴
射のパルス’ｌ”ｐｕを算出する。

一方、ステップ３１２にて始動モードと判定した場合は
ステップ３１７にて始動モード時の補正項Ｃ９Ｔを読出
して乗算して燃料噴射パルスＴＰ、、Ｊを算出する。ス
テップ３１４にてエンリッチモードでなく空燃比フィー
ドバック制御ができろ運転モードと判定した場合にはス
テップ３１６に進み、ＲＡＭ２０５から基本パルス幅Ｔ
Ｐｏｏとフィードバック補正項ＣＦ８とを読出して乗算
して燃料噴射のパルス幅ＴＰいを算出する。

上記ステップ３１５又は同３１６の処理後は次ステツプ
に進む。

なお、上記始動モードの判定にエンジン回転数を用いた
が、これに加えて冷却水温センサ７により検出された冷
却水温ＷＴのレベル判定に応じて始動モードか否かを判
定してもよい。

なお、上記実施例においてΔＰＥは固定値又はエンジン
回転数に依存する値であってもよい。

又、圧力損失へへはエンジン回転数に対応させて変化さ
せてもよく、更に大気圧検出ゾーンの下限値θＡ（Ｎ、
）はエンジン回転数を変数とする関数であってもよく、
この場合には関数の演算によりθＡ（Ｎ、）を算出する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればエンジン回転数とスロ
ットル開度が大気圧検出ゾーン内に所定時間以上連続し
であることを検出し、該検出によりインテークマニホー
ルド圧力を絶対圧で検出する圧力センサからの圧力信号
に設定値を加算して大気圧値を演算し、該大気圧値から
所定値下の設定レベル以上に圧力信号レベルがある時の
エンリッチモードを検出した場合に燃料量を増量するよ
うに構成したので、安価な構成で且つ高精度のものが得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による装置全体の構成図、
第２図は第１図中の制御装置等のブロック図、第３図は
上記制御装置内のＣＰＵの動作を示すフロー図、第４図
は大気圧検出ゾーンを示す説明図、第５図はスロットル
開度をパラメータとしてエンジン回転数に対する吸気系
の圧力損失を示す説明図、第６図はエンジンの運転モー
ドを示す説明図である。 図中、１・・エンジン、２　・インテークマニホールド
、２Ａ・吸気管本体、４・　インジェクタ、５・・・ス
ロットル弁、５Ａ・　スロットル開度センサ、６・圧力
センサ、９・空燃比センサ、１１　点火コイル、１２・
・イグナイタ、１３・・制御装置、１４　キースイッチ
、１５　バッテリ、１００　・マイクロコンピュータ、
１０１，１０２・・第１゜第２人力インタフェイス回路
、１０４・・・出力インタフェイス回路、１０５，１０
６　　第１．第２電源回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンへの吸気量を制限するスロットル弁の開度を検
   出するスロットル開度センサと、上記スロットル弁から
   下流側の吸気通路のインテークマニホールド圧力を絶対
   圧で検出する圧力センサと、上記エンジンの回転数を検
   出するエンジン回転数検出手段と、上記エンジンの運転
   状態に応じて上記エンジンに供給する燃料量を規定する
   燃料量規定手段とを有するエンジンの燃料制御装置にお
   いて、上記吸気通路の圧力損失が所定値以下となるスロ
   ットル開度とエンジン回転数とで定められた大気圧検出
   ゾーン内にスロットル開度とエンジン回転数との信号対
   がある時の連続時間が所定時間以上に達したことを検出
   するゾーン内タイマ手段と、該ゾーン内タイマ手段から
   の検出信号を受けて上記圧力センサからの圧力信号に設
   定値を加算して大気圧値を演算する演算手段とを備え、
   上記燃料量規定手段は上記大気圧値から所定値下の設定
   レベル以上に上記圧力センサの出力レベルがある時のエ
   ンリッチモードを検出した場合に上記燃料量を増量する
   ことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。