JPH0758052B2 - 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関の電子制御燃料噴射装置

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JPH0758052B2
JPH0758052B2 JP62173747A JP17374787A JPH0758052B2 JP H0758052 B2 JPH0758052 B2 JP H0758052B2 JP 62173747 A JP62173747 A JP 62173747A JP 17374787 A JP17374787 A JP 17374787A JP H0758052 B2 JPH0758052 B2 JP H0758052B2
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昭彦 荒木
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株式会社ユニシアジェックス
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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
に吸入空気流量を検出してこれに基づいて燃料噴射量を
制御するに際して吸入空気流量の検出値を加重平均演算
処理して用いるものに関する。
<従来の技術> 従来の内燃機関の電子制御燃料噴射装置では、エアフロ
ーメータによって検出される吸入空気流量Qとクランク
角センサからの信号に基づいて算出される機関回転数N
とから、単位回転当りの吸入空気量に相当する基本燃料
噴射量Tp=K・Q/N(Kは定数)を演算し、これを適宜
補正して最新的な燃料噴射量Ti=Tp・COEF+Ts(COEFは
各種補正係数,Tsは電圧補正分)を定め、このTiに相当
するパルス巾の駆動パルス信号を機関回転に同期した所
定のタイミングで電磁式燃料噴射弁に出力して、機関吸
気系に最適な量の燃料を噴射供給している。
ここで、基本燃料噴射量Tpの演算に際しては、吸入空気
流量の最新の検出値Qをそのまま用いず、次式による加
重平均値QAVを用いている。
QAV←W・Q+(1−W)・QAV (Wは重み付け定数で、0<W<1) このようにするのは、吸入空気流量の検出値をそのまま
使用すると、吸入脈動の影響があらわれて、同一運転状
態においても燃料噴射量が大きく変動し、トルク変動に
よるサージングが発生するからである。
ところで、かかる加重平均の演算に際し重み付け定数W
の設定は重要で、加速性能を考えると、重み付け定数W
を大きくして、最新の検出値に対して大きな重み付けを
与えるのがよい。
このため、通常は重み付け定数Wを小さくして(例えば
1/16)、吸気脈動の影響を除去し、スロットル弁開度の
変化率に基づいて検出される加速時に重み付け定数Wを
大きくして(例えば1/2)、加速性能の向上を図ってい
る(特願昭61−305349号参照)。
<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、このようにスロットル弁開度の変化率に
基づいて加速判定して、加速時に吸入空気流量の最新の
検出値に対する重み付けを大きくすると、第6図のT1
T3の区間において最新の検出値に対する重み付けが大き
くなり、第6図のT2〜T3の区間においては、高スロット
ル弁開度で吸入空気流量がサチレートし実際の流量変化
がないにもかかわらず、エアフローメータにより検出さ
れる吸入空気流量のオーバーシュート及び吸気脈動によ
る振れの影響をそのまま反映させてしまい、これにより
燃料噴射量が大きく変動して空燃比が大きく変動し、大
きなサージトルクを生じて運転性を悪化させるという問
題点があった。
本発明は、このような問題点に鑑み、加速後期の高負荷
領域での運転性を向上させることができるようにするこ
とを目的とする。
<問題点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、機関に吸入
される空気流量を検出する吸入空気流量検出手段と、吸
入空気流量の最新の検出値と前回の加重平均値との加重
平均値を演算する加重平均演算手段と、機関回転数を検
出する機関回転数検出手段と、吸入空気流量の最新の加
重平均値と機関回転数とに基づいて燃料噴射量を演算す
る燃料噴射量演算手段と、演算された量の燃料を機関に
噴射供給する燃料噴射手段とを備える。そして、このも
のにおいて、スロットル弁開度を検出するスロットル弁
開度検出手段と、スロットル弁開度の変化率に基づいて
機関の加速状態を判定する加速判定手段と、機関回転数
に応じて高回転数側ほど大きく設定した所定のスロット
ル弁開度以上の高負荷領域とそれ以外の低負荷領域とを
弁別する負荷領域弁別手段と、前記加速判定手段により
加速時と判定されかつ前記負荷領域弁別手段により前記
低負荷領域と弁別されたときに前記加重平均演算手段に
よる加重平均の最新の検出値に対する重み付けを大きく
し、それ以外のときに前記重み付けを小さくする重み付
け可変手段とを設ける構成としたものである。
<作用> 上記の構成においては、加速判定手段によりスロットル
弁開度の変化率に基づいて加速判定がなされると、重み
付け可変手段により吸入空気流量の最新の検出値に対す
る重み付けが大きくなり、これにより加速性能の向上が
図られる。
しかし、負荷領域弁別手段により、例えば第5図に示す
ような機関回転数に応じた所定のスロットル弁開度以上
の高負荷領域A(Qフラットゾーン)とそれ以外の低負
荷領域とを弁別しており、加速中であっても高負荷領域
Aに移行すると、重み付け可変手段により吸入空気流量
の最新の検出値に対する重み付けが小さくなり、これに
よりオーバーシュートや吸気脈動の影響が回避されて運
転性の向上が図られる。
すなわち、第6図のT1〜T2の区間のみ吸入空気流量の最
新の検出値に対する重み付けを大きくして、総合的な対
策を図るのである。
<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1にはエアクリーナ2,吸気ダクト
3,スロットルチャンバ4及び吸気マニホールド5を介し
て空気が吸入される。
スロットルチャンバ4には図示しないアクセルペダルと
連動するスロットル弁6が設けられていて、吸入空気流
量を制御する。
吸気マニホールド5又は機関1の吸気ポートには各気筒
毎に燃料噴射手段としての燃料噴射弁7が設けられてい
る。この燃料噴射弁7はソレノイドに通電されて開弁し
通電停止されて閉分する電磁式燃料噴射弁であって、コ
ントロールユニット8からの駆動パルス信号によりソレ
ノイドに通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプから
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
調整された燃料を機関1に噴射供給する。尚、本例の如
きマルチポイントインジェクションシステムの他、全気
筒共通に単一の燃料噴射弁を設けるシングルボイントイ
ンジェクションシステムであってもよい。
コントロールユニット8は、各種のセンサからの入力信
号を受け、内蔵のマイクロコンピュータにより後述する
第3図及び第4図のフローチャートに従って演算処理
し、燃料噴射量を定めて、これに対応するパルス巾をも
つ駆動パルス信号を機関1の回転に同期して所定のタイ
ミングで燃料噴射弁7に出力する。
前記各種のセンサとしては、吸気ダクト3に吸入空気流
量検出手段である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に応じた信号を出力する。
尚、エアフローメータはフラップ式でもよい。
また、図示しないディストリビュータに内蔵させるなど
してクランク角センサ10が設けられていて、1゜又は2
゜毎のポジション信号と4気筒の場合180゜毎のリファ
レンス信号とを出力する。ここで、所定時間内における
ポジション信号の発生数あるいはリファレンス信号の周
期を計測することにより機関回転数Nを算出可能であ
る。従って、本例ではクランク角センサ10が機関回転数
検出手段である。尚、点火信号の周期から機関回転数を
算出する方式としてもよい。
また、スロットル弁6にスロットル弁開度検出手段であ
るポテンショメータ式のスロットルセンサ11が設けられ
ていて、スロットル弁開度αに応じた信号を出力する。
また、機関1のウォータジャケットに水温センサ12が設
けられていて、冷却水温Twに応じた信号を出力する。
更に、コントロールユニット8にはその動作電源として
また電源電圧の検出のためバッテリ13の電圧がエンジン
キースイッチ14を介して印加されている。
次にコントロールユニット8における演算処理について
説明する。
第3図に示す吸入空気流量(QAV)演算ルーチンは例え
ば4ms毎に実行される。
ステップ1(図にはS1と記してある。以下同様)ではエ
アフローメータ9による吸入空気流量の検出値Qを読込
む。
ステップ2ではスロットルセンサ11により検出されるス
ロットル弁開度αを読込む。そして、ステップ3では今
回読込んだスロットル弁開度αと前回のスロットル弁開
度αとの差としてスロットル弁開度の変化率Δαを求
める。そして、ステップ4ではその変化率Δαを所定値
と比較して、Δα≧所定値のときは加速と判定してステ
ップ5へ進み、Δα<所定値のときはステップ7へ進
む。従って、このステップ3,4の部分が加速判定手段に
相当する。
ステップ5ではクランク角センサ10からの信号に基づい
て算出されている機関回転数Nからマップ(第5図)を
参照して比較用スロットル弁開度αを検索する。次に
ステップ6では実際のスロットル弁開度αとαとを比
較し、α≧αの高負荷領域(第5図A;Qフラットゾー
ン)のときはステップ7へ進み、α<αの低負荷領域
(第5図B)のときはステップ8に進む。従って、この
ステップ5,6の部分が負荷領域弁別手段に相当する。
ステップ7では重み付け定数Wを例えば1/16と小さな値
に設定し、ステップ8では重み付け定数Wを例えば1/2
と大きな値に設定する。従って、このステップ7,8の部
分が重み付け可変手段に相当する。
このようにして重み付け定数Wが設定されると、ステッ
プ9に進んで次式に従って吸入空気流量の最新の検出値
Qと前回の加重平均値QAVとの加重平均をとって新たな
加重平均値QAVを演算する。このステップ9の部分が加
重平均演算手段に相当する。
QAV←W・Q+(1−W)・QAV この後、次回の計算のため、ステップ10でαをαに代
入して、このルーチンを終える。
第4図に示す燃料噴射量(Ti)演算ルーチンは燃料噴射
量演算手段に相当する。
ステップ21では吸入空気流量の最新の加重平均値QAV
機関回転数Nとに基づいて基本燃料噴射量Tp=K・QAV/
N(Kは定数)を演算する。
ステップ22では水温センサ12によって検出される冷却水
温Twに応じた水温補正係数などを含む各種補正係数COEF
を設定し、またステップ23ではバッテリ13の電圧に基づ
く電圧補正分Tsを設定する。
そして、ステップ24では最終的な燃料噴射量Ti=Tp・CO
EF+Tsを演算する。
このようにして燃料噴射量Tiが設定されると、このTiに
相当するパルス巾をもつ駆動パルス信号が機関1の回転
に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁7に出力され
て、最適な量の燃料が噴射される。
このような制御を行うことで、第6図のT1〜T2の区間の
み重み付け定数Wを例えば1/2と大きくし、吸入空気流
量の最新の検出値Qに大きな重み付けを与えて、加速性
能の向上を図り、それ以外の運転時(第6図のT2〜T3
区間を含む)には重み付け定数Wを例えば1/16と小さく
し、吸入空気流量の最新の検出値Qに対する重み付けを
小さくすることにより、オーバーシュートや吸気脈動の
影響を受けなくして、運転性を大巾に向上させることが
できる。
また、かかる制御により燃量噴射量の制御が良好なもの
となるばかりか、負荷を表わす基本燃料噴射量Tpをパラ
メータして行う各種制御、例えば点火時期の制御なども
良好なものとなる。
<発明の効果> 以上説明したように本発明によれば、加速の立上がりを
向上できる一方、加速後期のQフラットゾーンでのトル
ク変動等を防止して運転性を大きく改善できるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例のシステム図、第3図及び第4図は演算処
理内容を示すフローチャート、第5図は負荷領域を示す
図、第6図は加速時の特性図である。 1……機関、6……スロットル弁、7……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、10……クランク角センサ、11……スロットルセンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関に吸入される空気流量を検出する吸入
    空気流量検出手段と、吸入空気流量の最新の検出値と前
    回の加重平均値との加重平均値を演算する加重平均演算
    手段と、機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、
    吸入空気流量の最新の加重平均値と機関回転数とに基づ
    いて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、演算
    された量の燃料を機関に噴射供給する燃料噴射手段とを
    備える内燃機関の電子制御燃料噴射装置において、スロ
    ットル弁開度を検出するスロットル弁開度検出手段と、
    スロットル弁開度の変化率に基づいて機関の加速状態を
    判定する加速判定手段と、機関回転数に応じて高回転数
    側ほど大きく設定した所定のスロットル弁開度以上の高
    負荷領域とそれ以外の低負荷領域とを弁別する負荷領域
    弁別手段と、前記加速判定手段により加速時と判定され
    かつ前記負荷領域弁別手段により前記低負荷領域と弁別
    されたときに前記加重平均演算手段による加重平均の最
    新の検出値に対する重み付けを大きくし、それ以外のと
    きに前記重み付けを小さくする重み付け可変手段とを設
    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。
JP62173747A 1987-07-14 1987-07-14 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 Expired - Lifetime JPH0758052B2 (ja)

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JPS6419140A JPS6419140A (en) 1989-01-23
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JPS6143234A (ja) * 1984-08-06 1986-03-01 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射量制御装置
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