JPH0629587B2 - 内燃機関の燃料供給量制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給量制御装置

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JPH0629587B2
JPH0629587B2 JP58068422A JP6842283A JPH0629587B2 JP H0629587 B2 JPH0629587 B2 JP H0629587B2 JP 58068422 A JP58068422 A JP 58068422A JP 6842283 A JP6842283 A JP 6842283A JP H0629587 B2 JPH0629587 B2 JP H0629587B2
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asynchronous injection
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combustion engine
rotation speed
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Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • F02D41/105Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration using asynchronous injection

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃料供給量を制御する装置に関す
る。
内燃機関が加速運転状態に入った際、その都度燃料噴射
を行う加速時非同期噴射制御方式は周知である。この方
式によれば、機関の加速時応答特性を向上せしめること
ができる。このような非同期噴射を行う場合、スロット
ル弁の開速度に応じてその燃料噴射量を制御することは
既に知られている。しかしながら、加速時非同期噴射量
を単にスロットル弁の開速度のみに応じて制御すると、
機関の負荷条件が変った際に最適の噴射量を与えること
ができない。例えば機関回転速度が高いときに最適な噴
射量で回転速度が低い場合の加速時非同期噴射を行うと
大きなトルクショックを引き起してしまう。逆に回転速
度が低いときに最適な噴射量で回転速度が高い場合の加
速時非同期噴射を行うともたつき等を生じて加速時応答
特性が大幅に悪化する。
従って本発明は従来技術の上述の問題点を解決するもの
であり、本発明の目的は、加速時のドライバビリティお
よびレスポンスを共に向上せしめるだけでなく、レーシ
ング状態のレスポンスを向上せしめることのできる燃料
供給量制御装置を提供することにある。
上述の目的を達成する本発明の構成を第1図を用いて説
明すると、内燃機関の所定クランク角毎にクランク角に
同期して燃料を噴射する同期噴射手段aと、加速運転が
要求されているか否かを判断する加速運転判断手段b
と、クランク角とは非同期に噴射される燃料量である非
同期噴射量を内燃機関の回転速度の関数として記憶する
記憶手段cと、内燃機関の実際の回転速度を検出する回
転速度検出手段dと、記憶手段cに記憶されている関数
に基づいて該回転速度検出手段dにより検出された回転
速度から非同期噴射量を算出する非同期噴射量算出手段
eと、加速運転判断手段bにより加速運転が要求されて
いると判断された場合は非同期噴射量算出手段eで算出
された非同期噴射量に応じた燃料量をクランク角とは非
同期に噴射する同期噴射手段fと、を備えた内燃機関の
燃料噴射量制御装置であって、記憶手段cが回転速度が
大であるほど非同期噴射量が大となる関数を記憶する記
憶手段であり、さらに内燃機関がレーシング状態にある
か否かを判断するレーシング状態判断手段gと、加速運
転判断手段bにより加速運転が要求されていると判断さ
れかつレーシング状態判断手段gによりレーシング状態
にあると判断された場合には非同期噴射量算出手段eに
より算出された非同期噴射量に代え記憶手段cに記憶さ
れている関係による回転速度が低い場合における非同期
噴射量よりも大きい所定量を非同期噴射量として設定す
るレーシング時非同期噴射量設定手段hと、を備えてい
る。
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
第2図には本発明の一実施例として、電子制御燃料噴射
式内燃機関の一例が概略的に表わされている。同図にお
いて、10は機関本体を表わしており、12は吸気通
路、14は一つの気筒の燃焼室、16は排気通路をそれ
ぞれ表わしている。図示しないエアクリーナを介して吸
入される吸入空気は、エアフローセンサ18によってそ
の流量が検出される。吸入空気流量は、図示しないアク
セルペダルに連動するスロットル弁20によって制御さ
れる。スロットル弁20を通過した吸入空気は、サージ
タンク22及び各吸気弁24を介して各気筒の燃焼室1
4に導かれる。
燃料噴射弁26は、実際には各気筒毎に設けられてお
り、線28を介して制御回路30から送り込まれる電気
的な駆動パルスに応じて開閉制御せしめられ、図示しな
い燃料供給系から送られる加圧燃料を吸気弁24近傍の
吸気通路12内(吸気ポート部)に間欠的に噴射する。
燃焼室14において燃焼した後の排気ガスは排気弁32
及び排気通路16を介して、さらに触媒コンバータ34
を介して大気中に排出される。
エアフローセンサ18は、スロットル弁20の上流の吸
気通路12に設けられ、吸入空気流量に応じた電圧を発
生する。この出力電圧は、線36を介して制御回路30
に送り込まれる。
機関のディストリビュータ38には、クランク角センサ
40及び42が取付けられており、これらのセンサ4
0,42からは、クランク軸が30°,360°回転す
る毎にパルス信号がそれぞれ出力され、これらのパルス
信号は線44,46をそれぞれ介して制御回路30に送
り込まれる。
スロットル弁20と連動するスロットルポジションセン
サ48からは、スロットル弁20が微少角度回動する毎
にパルス信号が出力され、このパルス信号は線50を介
して制御回路30に送り込まれる。
車速センサ54からは車両の出力シャフトが所定角回転
する毎にパルス信号が出力され、このパルス信号は線5
6を介して制御回路30に送り込まれる。
第3図は、第2図に示した制御回路30の一構成例を表
わすブロック図である。
エアフローセンサ18からの電圧信号はアナログマルチ
プレクサ機能を有するアナログ−デジタル(A/D)変
換器70に送り込まれ、マイクロプロセッサユニット
(MPU)72からの指示に応じて2進信号に変換せしめ
られる。
クランク角センサ40からのクランク角30°毎のパル
ス信号は、入出力回路(I/O回路)74を介してMPU72
に送り込まれてクランク角30°処理ルーチンの割込み要
求信号となると共にI/O回路74内に設けられたタイミ
ングカウンタの歩進用クロックとなる。クランク角セン
サ42からのクランク角360°毎のパルス信号は上記
タイミングカウンタのリセット信号として働く。このタ
イミングカウンタから得られる噴射開始タイミング信号
はMPU72に送り込まれ、同期噴射用の噴射処理ルーチ
ンの割込み要求信号となる。
車速センサ54からのパルス信号はI/O回路74を介し
てMPU72に送り込まれ、車速計算用処理ルーチンの割
込み要求信号となる。
スロットルポジションセンサ48からのパルス信号もI/
O回路74を介してMPU72に送り込まれスロットル開速
度計算用処理ルーチンの割込み要求信号となる。
入出力回路(I/O回路)76内には、MPU72から送り込
まれる噴射パルス幅TAU′に相当する持続時間を有する
1ビットの噴射パルス信号を受け、これを駆動信号に変
換する駆動回路が設けられている。この駆動回路からの
駆動信号は燃料噴射弁26a〜26dに送り込まれてこ
れらを付勢する。その結果、パルス幅TAU′に応じた量
の燃料が噴射せしめられる。
A/D変換器70、及びI/O回路74及び76は、マイ
クロコンピュータの主構成要素であるMPU72、ランダ
ムアクセスメモリ(RAM)78、及びリードオンリメモ
リ(ROM)80にバス82を介して接続されており、こ
のバス82を介してデータの転送が行われる。
ROM80内には、後述するメイン処理ルーチンプログラ
ム、クランク角30°毎の割込み処理ルーチンプログラ
ム、車速計算用割込み処理ルーチンプログラム、スロッ
トル開速度計算用割込み処理ルーチンプログラム、及び
その他のプログラム、さらにそれらの演算過程で用いら
れるデータ及びテーブル等があらかじめ記憶されてい
る。
次に、第4図〜第8図のフローチャートを用いて上述の
マイクロコンピュータの動作を説明する。
MPU72は、クランク角センサ40から30°クランク
角毎のパルス信号が送り込まれると、第4図の割込み処
理ルーチンを実行し、機関の回転速度NEを表わすデー
タを形成する。まずステップ90において、MPU72内
に設けられているフリーランカウンタの内容を読み取
り、その値をC30とする。次のステップ91におい
て、前回割込み時に読み取った値C30′と今回の値C
30との差ΔCをΔC=C30−C30′から算出し、
次のステップ92においてその差ΔCの逆数を算出して
回転速度NEを得る。即ちNE=A/ΔCの演算を行う。た
だしAは定数である。このようにして得られたNEはRAM
78の所定位置に格納される。次のステップ93は、今
回のカウンタの内容C30を次の割込み処理時に前回の
読取り値として用いるように、C30′←C30の処理
を行う。以後必要な他の処理を実行した後この割込み処
理ルーチンからメインルーチンに復帰する。
また、MPU72は、車速センサ54からパルス信号が送
り込まれると第5図の割込み処理ルーチンを実行して車
速VSを表わすデータを形成する。この第5図の処理ルー
チンは第4図のものとほぼ同様であるので説明を省略す
る。ただし、同図においてBは定数である。
さらにMPU72は、スロットルポジションセンサ48か
らパルス信号が送り込まれると第6図の割込み処理ルー
チンを実行してスロットル開速度ThSを表わすデータを
形成する。この第6図の処理ルーチンも第4図のものと
ほぼ同様であるので説明を省略する。ただし、同図にお
いてDは定数である。
なお、A/D変換器70からのA/D変換完了割込みが
生じると、MPU72は機関の吸入空気流量Qを表わすデ
ータを取り込み、RAM78の所定位置に格納する。
一方、メイン処理ルーチンの途用でMPU72は第7図の
処理を実行する。即ち、第6図の割込み処理ルーチンで
作成され、RAM78に格納されているスロットル開速度T
hSを表わすデータと一定値Eとを比較し、加速運転を要
求しているか否かを判別する。ThS≦Eの場合はアクセ
ルペダルの踏み込み速度が遅く加速運転が要求されてな
いと判断してそのままメインルーチンを続行する。
ThS>Eの場合は、アクセルペダルの踏み込み速度が速
く、加速運転が要求されているとして加速割込み処理を
要求する。
第8図はこの加速割込み処理ルーチンを示している。上
述のように、MPU72は、スロットル開速度ThSが一定値
Eより大きい場合、この加速割込み処理を実行する。ま
ずステップ100において、第4図及び第5図の割込み
処理ルーチンで作成された回転速度NE及び車速VSを表
わすデータをそれぞれRAM78より読み出す。次のステ
ップ101では、この車速VSが2km/hより小さいか
否かを判別する。VS<2km/hの場合はレーシングが
行われているとしてステップ102へ進み、非同期の燃
料噴射パルス幅TAU′として比較的大きな一定値Fを与
える。レーシング中は無負荷であるためある程度多目の
燃料を噴射してもトルクショックは生じないためであ
る。
一方、VS≧2km/hの場合はステップ103へ進み、
回転速度NEに対応する非同期噴射パルス幅TAU′を求め
る。ROM80内にはNEに対するTAU′の一次元の関数テー
ブルがあらかじめ格納されており、ステップ103では
内析法等を用いてNEに対するTAU′を求める。次のステ
ップ104ではこのTAU′に相当する持続時間を有する
噴射パルス信号が作成され燃料の非同期噴射が実行され
る。噴射パルス信号の作成方法として、例えばステップ
104で噴射パルス信号を“1”に反転させると共にそ
の時のフリーランカウンタの内容を知り、それからTA
U′経過後のこのカウンタの値をコンペアレジスタにセ
ットしておく。フリーランカウンタの内容がコンペアレ
ジスタの内容に等しくなって時点で割込みを発生させ噴
射パルス信号を“0”に反転させる。これによりTAU′
に相当するパルス幅を有する非同期の噴射パルス信号が
加速毎に形成されることになる。
なお、MPU72は、所定クランク角、例えば180℃A
あるいは360℃A、毎に回転速度、吸入空気流量等か
ら同期噴射用の噴射パルス信号を形成し、これにより通
常の燃料噴射制御を行っている。
上述の実施例によれば、車速が2km/h未満の場合はレ
ーシングが行われているとして比較的多量の燃料が加速
時非同期噴射され、一方車速が2km/h以上の場合はそ
のときの機関回転速度に応じた量の燃料が加速時非同期
噴射される。この場合、回転速度の大きい方が小さい場
合に比して多量の燃料が非同期噴射される。従って加速
開始時の回転速度が大きくトルクの急速な増大を必要と
している際にはこれを満足する充分な燃料が供給され、
加速時応答特性が向上することとなる。加速開始時の回
転速度が小さい場合には非同期噴射燃料量が少なくなる
ため、加速時のトルクショックの発生を防止することが
できる。
なお、上述した実施例では、レーシング状態にあるか否
かを判別するのに車速を用いているがこれは回転速度を
用いても判別可能である。第9図はこの場合のプログラ
ムを表わしており、第8図のステップ100及び101
の代りに第9図のプログラムを実行する。ステップ10
0′では回転速度NEのみをRAM78から読み出し、ステ
ップ101′では、回転速度NEがアイドル回転速度80
0rpm未満であるか否かを判別する。
NE<800rpmの場合はレーシングであるとして第8
図のステップ102と同じステップへ進み、NE≧800
rpmの場合は第8図のステップ103と同じステップへ
進む。他の処理内容は前述の実施例と全く同じである。
第10図は第9図の処理によって算出される非同期噴射
パルス幅TAU′の対回転速度特性を表わしている。加速
開始時の回転速度がアイドル回転速度未満の場合はレー
シングが行われているとして非同期噴射量が比較的大き
い一定値に設定され、その他の場合は回転速度NEに応じ
て非同期噴射量が可変制御せしめられる。
なお上記実施例において、第7図の判断が加速運転判断
手段bに、第4図が回転速度検出手段dに、第8図のス
テップ100および101または第9図のステップ10
0′および101′がレーシング状態判断手段gに、第
8図のステップ103に記載された内容を格納している
ROM80が記憶手段cに、第8図のステップ103が
非同期噴射量算出手段eに、そして第8図のステップ1
02がレーシング時非同期噴射量設定手段hに、それぞ
れ相当する。
以上述べた実施例では、加速時の非同期噴射燃料量が回
転速度(レーシング時を除いて)のみに応じて変化させ
ているが、本発明ではこれを回転速度及びスロットル開
速度の両方に応じて変化させるようにしても良い。
以上詳細に説明したように本発明によれば、加速走行時
の非同期燃料供給量が内燃機関回転数に応じて可変制御
されるため、加速走行時のレスポンス向上及びトルクシ
ョック軽減を共に図ることができる。
レーシング状態の加速時には非同期噴射量がレーシング
状態でない加速時における低速域の非同期噴射量よりも
大きく設定されるので、内燃機関の吹き上がり特性を改
善することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を表わす図、第2図は本発明の一
実施例の概略図、第3図は第2図の制御回路を詳細に表
わすブロック図、第4図〜第9図は第3図の制御回路の
制御プログラムの一部のフローチャート、第10図は第
9図の実施例における非同期噴射燃料量の特性図であ
る。 18……エアフローセンサ、20……スロットル弁、2
6……燃料噴射弁、30……制御回路、40,42……
クランク角センサ、48……スロットルポジションセン
サ、54……車速センサ、72……MPU、74,76…
…I/O回路、78……RAM、80……ROM。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の所定クランク角毎にクランク角
    に同期して燃料を噴射する同期噴射手段と、 加速運転が要求されているか否かを判断する加速運転判
    断手段と、 クランク角とは非同期に噴射される燃料量である非同期
    噴射量を内燃機関の回転速度の関数として記憶する記憶
    手段と、 内燃機関の実際の回転速度を検出する回転速度検出手段
    と、 該記憶手段に記憶されている関数に基づいて該回転速度
    検出手段により検出された回転速度から非同期噴射量を
    算出する非同期噴射量算出手段と、 該加速運転判断手段により加速運転が要求されていると
    判断された場合は該非同期噴射量算出手段で算出された
    非同期噴射量に応じた燃料量をクランク角とは非同期に
    噴射する非同期噴射手段と、を備えた内燃機関の燃料噴
    射量制御装置において、 該記憶手段が回転速度が大であるほど非同期噴射量が大
    となる関数を記憶する記憶手段であり、 内燃機関がレーシング状態にあるか否かを判断するレー
    シング状態判断手段と、 該加速運転判断手段により加速運転が要求されていると
    判断されかつ該レーシング状態判断手段によりレーシン
    グ状態にあると判断された場合には、該非同期噴射量算
    出手段により算出された非同期噴射量に代え、該記憶手
    段に記憶されている関係による回転速度が低い場合にお
    ける非同期噴射量よりも大きい所定量を非同期噴射量と
    して設定するレーシング時非同期噴射量設定手段と、を
    さらに備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制
    御装置。
JP58068422A 1983-04-20 1983-04-20 内燃機関の燃料供給量制御装置 Expired - Lifetime JPH0629587B2 (ja)

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JPS5614832A (en) * 1979-07-17 1981-02-13 Japan Electronic Control Syst Co Ltd Electronically controlled fuel injection system for internal combustion engine

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