JPH0531244Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエンジンの高負荷状態時に燃料噴射量
を増量させる燃料噴射量制御装置に関する。

〔従来の技術および問題点〕

従来、高負荷状態時に燃料噴射量を増量させて
空燃比をリツチ状態にし、排気ガス温度の上昇を
抑えるとともに機関出力の向上を図つた内燃機関
が知られている。このような内燃機関において、
燃料増量は、特開昭61−55324号公報あるいは特
開昭61−55326号公報に記載されているように、
エンジン回転数あるいは冷却水温に応じて定まる
大きさを有し、増量開始時燃料は、例えば徐々に
増量されるようになつている。ところが燃料増量
をエンジン回転数あるいは冷却水温により常に同
様に定めると、例えば山岳路を走行する場合のよ
うにアクセルペダルの踏込みと解放を繰返すよう
な運転状態において、ノツキングが発生しやすく
なるという問題を生じる。これは、燃料増量を必
要とする高負荷状態と低負荷状態とが短い時間間
隔で繰返されると、低負荷状態に燃料増量が停止
するため、高負荷状態に変わつた時に燃料増量が
不充分となり、混合気温度が上昇することになる
からである。一方、燃料増量の開始時の値を大き
くすると、低負荷状態が長く続いた場合のように
ノツキングを発生しにくい条件下において、燃費
向上の妨げになるという問題を生じる。

本考案は、例えば高負荷状態と低負荷状態が繰
返される場合等のようにノツキングを発生しやす
い状況下において、ノツキングを効果的に防止す
ることができる、かつ燃費を向上させることがで
きる燃料噴射量制御装置を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕 本考案にかかる燃料噴射量制御装置は、第１図
に示すように、エンジンの負荷を検出する手段Ａ
と、エンジンの負荷の大きさに応じて燃料噴射の
増量設定値を演算する手段Ｂと、上記増量設定値
の方が大きくなつた時その後時間の経過と共に
徐々に増加し、上記増量設定値の方が小さくなつ
た時その後時間の経過と共に所定の値まで徐々に
減少し、所定の値に減少した後は時間の経過に係
わらず所定の値を維持するように増量制御値を演
算する手段Ｃと、上記増量設定値の方が増量制御
値よりも大きい時該増量制御値に従つて、上記増
量制御値の方が増量設定値よりも大きい時該増量
設定値に従つて燃料噴射の増量実行値を決定する
手段Ｄとを備え、これにより増量実行値が増量制
御値により決定される増量制御の開始時の増量制
御値の大きさは前回の増量からあまり時間を経過
することなく今回の増量が行われるときは前記所
定の値より大きくなることを特徴とする。

〔作用〕

増量設定値演算手段Ｂは負荷に応じて増量実行
値を算出する。増量の実行開始に当たつての増量
制御値は通常の固定の所定値となつており、増量
制御値（所定値に固定）＞増量設定値である限り
は増量実行値は増量制御値により負荷に応じて決
定される。

負荷の増大によつて増量制御値（所定値に固
定）＜増量設定値になると増量制御値は時間の経
過とともに徐々に増加され、増量実行値はこの
徐々に増加される増量制御値によつて決定され
る。即ち、増量は負荷に応じて決められる増量制
御値よりなまされた増量が行われる。

負荷が下がることにより増量設定値が小さくな
り、増量設定値＜増量制御値となると増量実行値
は増量設定値により決定されると共に、増量制御
値は時間とともに前記所定値に向かつて小さくな
つてゆく。今回の増量の実行から次回の増量の実
行までが短くない場合は増量制御値は最終的には
所定値まで低下し、以後はこの値に保持される。

一方、前回の増量からあまり時間を経ないで次
の増量が行われた場合には、増量開始時に増量制
御値は所定値まで下がつていない。そのため、増
量制御値＞増量設定値はより大きな増量設定値に
よつて成立する。即ち、より大きな値まで増量実
行値は負荷に大じた増量設定値によつて決定さ
れ、増量実行値が増量制御値により決定される増
量制御の開始はより高負荷側において行われるこ
とになる。

〔実施例〕

以下図示実施例により本考案を説明する。

第２図は本考案の一実施例を示す。この図にお
いて、シリンダブロツク１１に穿設されたボア１
２内にはピストン１３が摺動自在に収容され、シ
リンダヘツド１４とボア１２とピストン１３とに
より燃焼室１５が形成される。シリンダヘツド１
４には燃焼室１５に接続する吸気ポート１６およ
び排気ポート１７が形成され、また点火プラグ１
８が取付けられる。ポート１６，１７はそれぞれ
吸気弁２１および排気弁２２により開閉される。

吸気ポート１６および排気ポート１７にはそれ
ぞれ吸気通路２３および排気通路２４が連通す
る。燃料噴射弁２５は吸気通路２３の下流部分に
配設され、その上流側にはスロツトル弁２６、さ
らに上流側にはエアフロメータ２７がそれぞれ設
けられる。

デイストリビユータ３２には、回転数センサ３
３が取付けられ、またイグニツシヨンコイル３４
および点火プラグ１８が接続される。デイストリ
ビユータ３２はイグニツシヨンコイル３４から供
給された高電圧電流を各気筒の点火プラグ１８へ
分配する。

制御回路４１は点火時期および燃料噴射量を定
めるもので、マイクロコンピユータから成り、マ
イクロプロセツシングユニツト（MPU）４２と、
メモリ４３と、入力ポート４４と、出力ポート４
５とを有し、これらはバス４６により接続され
る。エアフロメータ２７、および回転数センサ３
３の検知信号は入力ポート４４を介して制御回路
４１に入力され、MPU４２はメモリ４３に記憶
されたプログラムに従い、これらの検知信号に基
いて点火時期および燃料噴射量を制御する。

第３図は燃料噴射量の増量値を制御するルーチ
ンのフローチヤートである。このルーチンはエン
ジン制御のためのメインルーチンの一部であり、
例えば10〜20msec毎に実行される。

ステツプ101では、吸入空気量Ｑおよびエンジ
ン回転数Ｎの各データが読込まれる。吸入空気量
Ｑはエアフロメータ２７から得られ、エンジン回
転数Ｎは回転数センサ３３から得られる。ステツ
プ102では、Ｑ／ＮとＮをパラメータとするマツ
プから、その時のエンジン状態における燃料噴射
の増量の設定値FOTPMAPが求められる。Ｑ／
Ｎすなわちエンジン負荷が高い場合、燃料が増量
されるべく設定値FOTPMAPが定められる。

ステツプ103では、前回のこのルーチンの実行
において定められた燃料噴射の増量の制御値
FOTPDが、今回の実行においてステツプ102で
定められた増量設定値FOTPMAP以下か否かが
判別される。増量制御値FOTPDが増量設定値
FOTPMAP以下の場合、ステツプ104以下が実行
され、増量制御値EOTPDが増加される。これに
対し、増量制御値FOTPDが設定値FOTPMAP
よりも大きい場合、ステツプ111以下が実行され、
増量制御値FOTPDが減少される。

ステツプ104では、ステツプ103において増量制
御値FOTPDが設定値FOTPMAP以下であると
判断されてから200msec経過したか、あるいは前
回のステツプ105の実行から200msec経過したか
否かが判別され、200msec経過している場合、ス
テツプ105へ進むが、200msec経過していない場
合、ステツプ105，106および107を飛ばしてステ
ツプ108へ進む。ステツプ105では、増量制御値
FOTPDが設定値αだけ増加される。すなわち増
量制御値FOTPDは、200msec毎に設定値αだけ
階段状に増加する。

ステツプ106〜108では実際の燃料増量、すなわ
ち増量実行値FOTPが決定される。ステツプ106
では、増量制御値FOTPDが増量設定値
FOTPMAPより大きいか否か判別される。制御
値FOTPDが設定値FOTPMAPより大きい場合、
ステツプ107において設定値FOTPMAPが制御値
FOTPDに置換えられた後、ステツプ108におい
て制御値FOTPDが増量実行値FOTPに置換えら
れる。すなわちこの場合、増量実行値FOTPは設
定値FOTPMAPに等しい。これに対し、ステツ
プ106において制御値FOTPDが設定値
FOTPMAP以下の場合、ステツプ107を飛ばして
ステツプ108が実行され、制御値FOTPDが増量
実行値FOTPに置換えられる。すなわちこの場
合、増量実行値FOTPは増量制御値FOTPDに等
しい。

しかしてステツプ104〜108の実行により、第４
図に示されるように、制御値FOTPD（実線Ｆ）
は200msec毎に階段状に増加し、増量設定値
FOTPMAP（破線Ｇ）よりも小さければ、増量実
行値FOTPには増量制御値FOTPDが定められ
る。ここで増量制御値FOTPDが増量設定値
FOTPMAPよりも大きくなると、ステツプ107に
より増量設定値FOTPMAPが増量制御値
FOTPDに置換えられるため、その後、増量設定
値FOTPMAPが変化しなければ増量実行値
FOTPは増量設定値FOTPMAPと同じ値すなわ
ち一定値をとる（実線Ｈ）。

一方、ステツプ103において増量制御値
FOTPDが増量設定値FOTPMAPよりも大きい
場合、ステツプ111へ進み、ステツプ103において
増量制御値FOTPDが増量設定値FOTPMAP以
下になつたと判断されてから65.5msec経過した
か、あるいは前回のステツプ112の実行から
65.5msec経過したか否かが判別され、65.5msec
経過している場合、ステツプ112へ進むが、
65.5msec経過していない場合、ステツプ112〜
115を飛ばしてステツプ116へ進む。ステツプ112
では増量制御値FOTPDが７％以上か否かが判別
され、７％以上の場合ステツプ113へ進むが、７
％未満の場合ステツプ116へ進む。

ステツプ113では増量制御値FOTPDが所定値
βだけ減少される。すなわち増量制御値FOTPD
は65.5msec毎に所定値βずつ階段状に減少され
る。なお、この所定値βは例えば0.39％である。
ステツプ114では増量制御値FOTPDが７％以上
か否か判別され、７％以上であればステツプ116
へ進むが、７％未満であればステツプ115におい
て増量制御値FOTPDの値は７％に固定される。
しかして増量制御値FOTPDは７％を下限値とし
て65.5msec毎に段階状に減少される。

ステツプ116では増量設定値FOTPMAPが増量
実行値FOTPに置換えられる。すなわち増量設定
値FOTPMAPが増量制御値FOTPDより小さい
場合、増量実行値FOTPは増量設定値
FOTPMAPに等しい。

第４図において増量の開始時点では通常は増
量制御値FOTPD＝初期値（ステツプ112の７％）
であるため増量制御値FOTPD＞増量設定値
FOTPMAPとなり、実線G′にて示すように増量
実行値FOTPは負荷に応じて増量設定値
FOTPMAPによつて決定される（ステツプ107）。

負荷の増大によつて増量設定値FOTPMAPが、
初期値（７％）に固定された増量制御値FOTPD
を破線Ｇのように超えると（増量設定値
FOTPMAP＞増量制御値FOTPD）、増量制御値
FOTPDは実線Ｆのように時間の経過とともに
徐々に増大され、増量実行値FOTPはこの実線Ｆ
にて表す増量制御値FOTPDにより決定される
（ステツプ108）。即ち、増量は当初の負荷に応じ
た増量設定値FOTPMAPによるものから増量制
御値による時間により徐々に増加するものに切り
替えられる（所謂なまし増量）。即ち、負荷が増
加しても排気管内には或る容積空間があり、負荷
の増大に敏感に増量を変化させなくても排気系の
過熱は起こらず、また燃料消費率の悪化を防止す
るため或る程度以降の負荷では増量設定値
FOTPMAPによる増量から増量制御値FOTPD
によるなまし増量に切り替えている。

負荷の減少によつて増量設定値FOTPMAP＜
増量制御値FOTPDになると（ステツプ103でノ
ー）、増量は実線Ｊにて示すように増量設定値
FOTPMAPによつて決定される（ステツプ116）。
この際、ステツプ113を通過することにより増量
制御値FOTPDは実線Ｉにて示すように時間の経
過と共に徐々に小さくされる。増量設定値
FOTPAMP＜増量制御値FOTPDの状態が継続
されることにより増量制御値FOTPDが初期値
（７％）まで減少されるとＷにて示すように以降
は増量制御値FOTPD＝初期値（７％）に保持さ
れる（ステツプ112でノー）。

前回の増量が終わつてからあまり時間が立た
ないうちに次の増量が開始した場合は増量制御
値FOTPD（破線I′）が初期値（７％）に下がりき
らないうちに増量設定値FOTPMAPが増加し始
める（破線G″）。従つて、増量設定値
FOTPMAP＜増量制御値FOTPDの状態はより
大きな値まで（図のＱの点）まで成立し、より高
負荷側まで負荷に応ずる増量設定値FOTPMAP
による増量が行われ、増量設定値FOTPMAP＞
増量制御値FOTPDとなるＱ点以降で増量実行は
負荷に応じた増量設定値FOTPMAPによるもの
から増量制御値FOTPDによる時間により徐々に
増加するなまし増量に切り替えられる。なまし増
量を開始するときの増量制御値FOTPDの値を大
きくすることによつて、より長い期間わたつて増
量設定値FOTPMAPによる増量が行われるため
相対的に増量は多くなり、空燃比はリツチ側に修
正される。加速と減速とを頻繁に繰り返す場合は
減速時の燃料カツトの影響で加速でそのままでは
燃料が足りなくなり燃料量が相対的に少なくな
り、混合気がリーン側に変化するためノツキング
のおそれがあるが、本考案のようになまし増量の
開始を遅らせ、増量設定値FOTPMAPによる増
量をより高負荷側まで行わせることによつて増量
は相対的に増加され、空燃比は本来の値に修正さ
れノツキングの防止を図ることができる。

〔考案の効果〕

本考案では増量制御値は負荷に応じて変化する
増量設定値の方が大きくなつたとき時間の経過と
共に増加させ、増量設定値の方が小さくなつたと
き所定値に向かつて時間と共に減少させ、増量設
定値＞増量制御値のときは増量実行値を増量制御
値によつて決定し、増量設定値＜増量制御値のと
きは増量実行値を増量設定値によつて決定するこ
とにより、負荷の増加において増量実行値が増量
設定値によつて決められる状態から増量制御値に
よつて決められる制御（なまし制御）に切り替え
るときの増量実行値の大きさは通常は所定値であ
るが、前回の増量からあまり時間を経ないで次の
増量に移行するときは通常増量からなまし増量へ
の移行を行う増量制御値を所定値より大きくする
ことができ、その分増量を大きくすることがで
き、燃料消費率の向上とノツキングの防止との相
矛盾する要求の調和を図ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は考案の構成図、第２図は本考案の一実
施例を示す断面図、第３図は増量制御ルーチンの
フローチヤート、第４図は燃料噴射量の時間的変
化の例を示すグラフである。 ２５……燃料噴射弁、２７……エアフロメー
タ、３３……回転数センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの負荷を検出する手段と、エンジンの
   負荷の大きさに応じて燃料噴射の増量設定値を演
   算する手段と、上記増量設定値の方が大きくなつ
   た時その後時間の経過と共に徐々に増加し、上記
   増量設定値の方が小さくなつた時その後時間の経
   過と共に所定の値まで徐々に減少し、所定の値に
   減少した後は時間の経過に係わらず所定の値を維
   持するように増量制御値を演算する手段と、上記
   増量設定値の方が増量制御値よりも大きい時該増
   量制御値に従つて、上記増量制御値の方が増量設
   定値よりも大きい時該増量設定値に従つて燃料噴
   射の増量実行値を決定する手段とを備え、これに
   より増量実行値が増量制御値により決定される増
   量制御の開始時の増量制御値の大きさは前回の増
   量からあまり時間を経過することなく今回の増量
   が行われるときは前記所定の値より大きくなるこ
   とを特徴とする燃料噴射量制御装置。