JPS58131329A - 燃料噴射制御方法 - 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】 本発明は内燃機関の高負荷運転時における燃料噴射弁よ
りの基本燃料噴射量を制御して空燃比（１ｈ）の制御を
行なう燃料噴射制御方法に関する・ エンジンに燃料を間欠的に供給する電磁式燃料噴射弁の
開弁時間を制御する電磁式燃料噴射鋏置において例えば
従来公知の！スフロータイプの電子制御燃料噴射数置で
は、その電磁式燃料噴射弁の開弁時間Ｔは、式Ｔ　−ｔ
ｐ　Ｘ　Ｋ１によって求めている。こむでｔｐは基本燃
料噴射パルス幅であシ、このパルス巾はエンジン吸入空
気量ｑ／エンジン回転速度Ｎで決まるものであり、”１
は水温等各種センナの出力に基づき決定される補正係数
であり、空燃比／１をｔｐで決まる１ろから意図的にず
らす目的で乗するものである。

なお、従来は基本燃料噴射パルス幅ｔ１の値として何ら
かの原因によシ、電磁式燃料噴射弁から燃料が吹き放し
になることを防止するため、基本噴射パルス幅ｔｐの最
大固定値ｔｐ工、工を設定している。

従来の電子制御燃料噴射装置においては、エンジ／の高
負荷運転時に吸気脈動が直接エアフローメータに伝わる
ことにより、エアフローメータのメジャリングプレート
が誤作動により開きすぎ、実際の空気量に対応し九燃料
量を超過した基本噴射時間幅１ｐが演算されることによ
如、過多の燃料が電磁式噴射弁から供給されてオーバー
リッチ現象が発生するという不都合があり、この結果、
高負荷運転時の空燃比を制御できず出力変動勢が生じ良
。第６図は従来の装置でスロットル弁全開時におけるエ
ンジン回転速度に対するオーバーリッチ率の状態の１例
を示すものであるが、この図からも明らかな如〈従来装
置ではオーバーリッチ率が高くなるという欠点があった
。

本発明は従来技術における、か＼る欠点を解消する九め
のものであり、本発明の目的はエンジン高負荷運転時の
空燃比を目標空燃比に制御し、しかも従来どおり電磁式
噴射弁の吹き放しとなるととを防ぐことができる燃料噴
射制御方法を提供することである。

第７Ｅは高負荷運転時のエンジン回転速度に対する従来
技術及び本発明の実施例による基本燃料噴射時間幅ｔ、
と空燃比／１との対比を示してお如、以下に説明する本
発明装置を用いることによシ、空燃比を目標空燃比に制
御することができる。

以下本発明をＨに示す一実施例につき説明する。

第１図線本発明に係る燃料噴射制御方法の一実施例を実
行するための装置の構成を示すもので、エンジン１は自
動車に積載される公知の４サモ火花点火式１ンジンで、
燃焼用空気をエアクリーナ２、吸気管３、ス冒ットル弁
４を経て吸入する。

ス四ットル弁４の開度を検出するスーツトル弁開度セン
ナ５を設ける。ス四ットル弁開度センｔ５の内にはアイ
ドル時には電圧を出力し、それ以外は出力しないアイド
ル検出器６がある０まだ燃料は図示しない燃料系から各
気筒に対応し【設けられた電磁式燃料噴射弁Ｔを介して
供給される。燃焼後の排気ガスは排気マニホールド８、
排気管９、三元触媒コンバータ１０等を経て大気に放出
される◎吸気管３にはエンジン１に吸“入される吸気量
を検出し、吸気量に応じたアナログ電圧を出力する一テ
ンシ冒メータ式吸気量センサ１１及びエンジン１Ｋｌｋ
人される空気の温度を検出し、吸気温に応じたアナログ
電圧（アナ四グ検出信号）を出力するサーミスタ式吸気
温センサ１２が設置されている。

また、エンジン１には冷却水温を検出し、冷却水温に応
じたアナログ電圧（アナ四グ検出信号）を出力するサー
ミスタ式水温センサ１３が設置されてお勤、さらに排気
ｉ二ホールｙ８には排気ガス中の酸素淡度がら空燃比を
検出し、空燃比が理論空燃比よル小さい（リッチ）と１
メルト程度（高レベル）、理論空燃比より大きい（り一
ン）と０．１メルト程度（低レベル）の電圧を出力する
空燃比センサ１４が設置されている。また大気圧セ／す
１５拡大気圧を検出し、大気圧に応じ九電圧を出力する
ものである。回転センサ１６は、エンジン１のクツンタ
軸の回転速度を検出し、同転速度に応じた馬減数のパル
ス信号を出力する。この回転セン？１１ｉとしては例え
ば点火装置の点火コイルを用いればよく、点火コイルの
一次側端子からの点火パルス信号を回転速度信号とすれ
ばよい。

制御囲路５ＯＦｉ、各センナＳ、６．１１〜１６の検出
信号に基づいて燃料噴射量を演算する回路を電磁式燃料
噴射弁Ｔ＃）開弁時間を制御することにより燃料噴射量
を調整する。

第２図によ）制御回路３０について説明する。

１００は燃料噴射量を演算する！イクロデＥｌ−にフサ
（ＯＩ’Ｕ）である、１０１は回転数カクンタで回転セ
ンサ１６からの信号よジエンジン回転数をカウントする
回転数カウンタである。またこの回転数カクンタ１０１
社エンジン回転に同期して割夛込み制御部１０２に割シ
込み指令信号を送る。

割り込み制御部１０２はこの信号を受けると、；毫ｙパ
ス１５０を通じてマイクロブμ七ツ？１００Ｋｌｌ込み
信号を出力する。１０３はディジタル入力／−）で、空
燃比センサ１４の出力を所定比較レベルと比較する比較
器の出力信号や図示しないスタータの作動をオンオフす
るスタータスイッチ１Ｔからのスタータ信号略のディジ
タル信号をマイタロプロセッサ１００に伝達する。１０
４はアナログｉルチデレクサとム一り変換器から成るア
ナログ入力ボートで、吸気量センサ１１、吸気温センサ
１２、冷却水温１３、大気圧センサ１５からの各信号を
ム一り変換して順次マイクロプロセッサ１００に読み込
ませる機能を持つ。これら各ユニット１０１．１０２，
１０３，１０４の出力情報はコ毫ンパス１５０を通して
マイク−プロセッサ１００に伝達される。１０５は電源
回路であ多キースイッチ１８ｔ−通してバッテリ１１１
に接続されている。１０６は読取〕、書込みを行い得る
ツンｒムアタ七スメ毫り（ＲＡＭ　）である。

１０７はデＩダツムや各種の定数勢を記憶しておく読み
出し専用メモリ（ＲＯＭ　）である。１０８はレジスタ
を含む燃料噴射時間制御用カウンタでダウンカラｙりよ
口ＩＥ＞、−ｆイクロデ四セッサ（０アＵ）１００で演
算された電磁式燃料噴射弁Ｔの開弁時間つまシ燃料噴射
量を表すディジタル信号を奥際の電磁式燃料噴射弁Ｔの
開弁時間を与えるパルス時間幅のパルス信号に変換する
。１０９は電磁式燃料噴射弁７ｔ−駆動する電力増幅部
である。１１０はタイ！で経過時間をｌｌ１ｊ定しＣＰ
Ｕ１ＧＯＫ伝達する。

回転数カウンタ１０１拡同転数七ン＋１６の出力により
エンジン１回転に１回エンジン回転数を側室し、そり側
室の終了時に割シ込み制御部１０２に割９込み指令信号
を供給する。割９込み制御部１０スはその信号に応答し
て割シ込み信号を発生し、ｏｐｔｒ［ＱＱに燃料噴射量
の演算を行なう割９込み処理ルーチンを実行させる。

第３図はｃｐｔｙＩ　Ｇｏの概略フローチャートを示す
。このフローチャートに基づき０ＰＵ１ＱＱの機能を説
明すると共に構成全体の作動をも説明する。キイスイッ
チ１８並びにスタータスイッチ１７がＯＮしてエンジン
１が始動されると、第１ステツｆ１０００のスタートに
てメインルーチンの演算処理が開始され、ステップ１０
０１にて初期化の処理が実行され、ステップ１００２に
おいてアナログ入力ｄｅ−）１０４からの冷却水温及び
吸気温に応じたディジタル値を読み込む、ステップ１０
０３ではその結果よυ燃料補正係数に１を演算し、結果
ｔ−ＲＡＭ１０６に格納する。ステップ１００３が終了
するとステップ１００２に戻る。

通常０ＰＵ１ＱＱは第３図の１００２〜１００３のメイ
ンルーチンの処理を制御！ログツムに従って〈シ返し実
行する。割多込み制御部１０２からの割９込み信号が入
力されるとｏｐｖｌｏｏはメインルーチンの処理中であ
っても直ちにその処理を中断しステラｆ１０１００割多
込み処理ルーチンに移る。ステップ１０１１では回転数
カウンタ１０１からのエンジン回転速変電を表わす信号
を取り込み、次にステラｆ１０１２にてアナログ入力＆
−）１０４から吸入空気量Ｑを表わす信号を取）込む０
次にステップ１０１３にてエンジン回転速度冨と吸入空
気量Ｑとから決まる基本的な燃料噴射量（つまり電磁式
燃料噴射弁６０基本噴射次にステップ１０１４では本発
明の特徴部である基本燃料噴射時間幅ｔｐの最大値ｔｐ
ｌｎｌＬＸを設定する。第４ＩＱはこのｔい、Ｘを設定
する処理ステップ１０１４の詳細なフローチャートであ
る。まずステップ４００でｔＰ１ａ＆Ｘの演算め理が開
始されると、ステラｆ４０１では回転数カラ／／１０１
’ら工ｙジン回転連ｗＩＬ夏を表わす信号を取り込む。

次にステップ４０３ではアナログ入力ボート１０４から
大気圧、吸気温、冷却水温を表わす各信号を、また、デ
ィジタル入カポ−）１０３力１らアイドルを表わす信号
を取９込む。次にステップ４０３において第５図に示す
目標空燃比に対し、あるいはその近傍に設定したｉｐ！
ＥＩＢｚｌ　ＴＡＢＬＰより　ｔｐｍａｘｌの値を選定
する。このｔ；！ｌｌ、、１’ＩＢＬＩｃはＲＯＭ　１
Ｑ　７に格納されている。次にステップ４０４では第８
．９，１０．１１図に示す大気圧吸気温、水温、アイド
ル時に応じて設定された補正係数に、　ＫＢ　Ｋ番！昌
をｔｐｍａｘｌに乗じてｔｐｍａｘを得る。この補正係
数ｘ＝　ｘ５ξにδはＲＯＭ１０７に格納されている。

次にステップ４０５に進み、このｔｐｍａｘ　ｆ　ＲＯ
Ｍ１０７に配憶してｔｐｍａ工の処理を終了する。補正
係数に、　ＫＢ　Ｋ、　Ｋｌは０であっても良く、１つ
以上をＯとすることで後述操作によりＴｐｍｌＬＸを解
除することができる。補正係数Ｋｌ！　ＫＢ　＋　’４
　ｔ　ＫＢの設定は第８．９，１０．１１図の■■′に
示す少なくとも１つ以上の段階的な切換えを持つアナレ
グ方式でも嵐く、■に示すディジタル方式であっても嵐
い。これによシ、高地、低温時、加速時勢のエンジンが
多くの燃料量を必要とする時のｔｐｍａｘの値を変える
ことが可能とな夛、いかなるエンジン状態においても空
燃比を制御できることが可能となる。次にステップ１０
１５で前記ｔｐ　トｉｐｍａｘとの値をＲ３Ｍ５Ｏ１２
から読み出して比較し、ｔｐカｔｐＨｌＬＸよ〉大きい
場合は基本燃料噴射時間幅ｔＰの演算が誤）であると判
断してステップ１０１６に進み、ｔｐがｔｐｍａｘよ〉
も小さいか、あるいは勢しい場合嬬基本燃料噴射パルス
幅ｉｐの演算が正しいと判断してステップ１０１７に進
む。ステラフ１０１ｇＫ進んだときは比較した１ｐ工１
にの値をｔｐの値に置き換え基本燃料噴射パルス幅１ｐ
として用いる０次にステップ１０１７でれメインルーチ
ンで求め九燃料噴射用の補正係ａＩｌ：１をＲＯＭ１０
７ｉから試み出し空燃比を決定する噴射時間幅（噴射量
）の補正計算を行なう。噴射時間幅テの計算式はテｗ＝
％νＸＣＩである０次にステラ１１０１８にて補正計算
した燃料噴射量の一一夕をカクンタ１０１にセットする
。次にステップ１０１１１に進みメインルーチンに復帰
する。メインルーチンＥｌｌ帰する際は、割込み処理の
ため中断しえときのメインルーチンの旭鳳ステッｌに戻
る。

マイターｆ■竜ツサ１００の概略の機能は以上の通〕で
ある。

通常の運転時にはエアフローメータは正常に働くのでス
テップ１０１３における電磁弁の基本燃料噴射時間１１
ｍ！％の演算は正しい。従ってこのｔｐを修正する必要
はなく、第５図のステップ１ｏ１４で設定し九ｔｐｍａ
ｘとステップ１ｏ１５で比較されｂ　ｙｂＥ　１．ｔｐ
ｍａｘはこのｔｐよシも大きく設定されているため修正
されずに次のステップ１０１７に進むことができる。

高負荷運転時はエアフリーメータの信号に基づいて！イ
ク鴛プロセッサ１００がステラｆ　１０１３において演
算した基本燃料噴射時間幅ｔｐは目標空燃比に対応した
ｔｐ酩Ｘの値よルも大きくな〕、オーバーリッチとなる
。そζでエンジン回転数ごとに設定されたｔｐｍａｘ：
ｔを選定し、これに大気圧吸気温、冷却水温、アイドル
時等に応じた補正係数Ｋｌ　ｅ　ｘ３　ｔ　”４　ｐ　
”８を乗じ九ｔｐｍａｚをとのｔ。

のかわｂｒｃ基本燃料噴射時間幅ｔｐとすることで空燃
比を制御する。上記の操作にょ夛、エンジンの運転領域
の全域にわたシ適正な燃料噴射量の制御が可能となる。

実施例に記載の様に補正係数”ｌ　＊　ＫＩ　＃　ｌｃ
４　ｅ！８の設定は少なくとも１つ以上の段階的な切換
えをもつアナログ方式でもディジタル方式であっても嵐
い、まえ、補正係数１ｃ禽＊　”ｓ　ｔ　Ｋ４　ｅ　”
ａ　Ｆｉ組合せを用いても嵐い、又、前述の如く、補正
係数は０であっても良く、０とすることてｔア、Ｘを解
除することができる。

ＴｐＭｒ＆Ｘ１の設定はアナ讃ダ方式又はディジタル方
式の何れによるものであっても本実施例鉱対杷できる、
またＴｐＨ１ＬＸ１の設定制御変数が、エンジン回転数
以外のエンジン負荷パラメータ、例えばスロットル弁開
度、吸気管内圧力、吸入空気量勢また紘その組合せであ
っても対処できる。

第１２図に示す橡にツイードバッタ制御を用いて空燃比
を制御するエンジンに於いても、制御中心からのずれ量
を補正係数とすることで本実施例は対処できる。

本発−の電子制御噴射装置によれば次のすぐれ九効来が
得られる。

（１）　　最大燃料噴射時間幅ｔｐｍａ工は内燃機関を
運転するための制御変数の内の予め定められたものの各
値（例えばエンジン回転速度等）に応じて予め設定した
ｔｐＨａｘ１ＴムＢＬ１１ｉによシ選定され、これに上
記の予め定められた制御変数と異なる制御変数（例えば
大気圧、吸気温冷却水温、アイＰル接点の補正係数）の
値を乗じるヒと＼決定される。これにより、高地、低温
時、加速時等のいかなる高負荷時のエンジン状態におい
ても空燃比を目標空燃比に制御することができる。

（２）　補正係数を制御中心からのずれ量に従って設定
すれば、経時変化等によ）エンジンが要求する燃料量が
変わっても空燃比を目標空燃比に制御できる。

（３）　上記の制御會行うと同時に電磁式燃料噴射弁の
吹き放しの事故を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図である。第
２図り第１図に示す制御回路１％のブロック図である。 第５図は第２図に示すマイクルゾロセッサの概略のフロ
ーチャートを示す図面である。第４図は第３図に示すフ
ローチャート中のステラｆ＞１＞＄４の詳細なフローチ
ャートを示す図面である。第５図は第４図のフローチャ
ートの演算の説明に用いる基本燃料噴射時間幅ｔｐの最
大値ｔｐｍａｘ　を求めるためのｔｐｍａｘｌ　ＴＡＢ
ＬＩ　、第６図は従来の装置でスーツトル弁全開時にお
けるエンジン回転速度に対するオーバーリッチ率の変化
を示す図面である。第７図及び第８図は本実施例の効果
の説明に供する空燃比１ろの変化を示す図である。第９
図、第１０図及び第１１図はそれぞれ異なる本発明の他
の実施例の説明に供する図面である。第１２図社フィー
ドバック制御を用いて空燃比を制御するエンジｙｆＣ於
ける制御中心からのずれ量とｔｐｍｌＬ＄１の補正量の
変化を示す図面である。 １・・・エンジン、４・・・スロットル弁、６・・・電
ａ＜燃料噴射弁、１１・・・吸気量センナ、１３・・・
水温センサ、１４・・・空燃比センサ、１５・・・大気
圧センナ、１６・・・回転センサ、３０・・・制御回路
、１００・・・マイクロブ四セツす（ＯＰＵ）。 牙１図 牙２図 牙４区 牙５図 ｓ、：／、；＞ｉｋ＃＃　Ｎ　（ｒｐｍ）牙６図 エンジンω寡−＃ｆＬ（ｒｐｍ） 牙７図 Ｌ＞、；１ｔｌｌｌｔ’Ｆ１１Ｌ　（ｒｐｍ）　　　Ｘ
ＩＯ３ゝ′４１１．　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　□第１０図 １！１シ時間（ｓｅｃ） 牙１１図 牙１２図　　　ｐＬＪＬ”１ａｊ（Ｓｅｃ　１社ｆｉ’
＋ｆｌｌ（ｈｏｕｒ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）電磁式燃料噴射弁を用いて内燃機関に与える燃料
   噴射量を制御する燃料噴射制御方法であって、内燃＊ｇ
   ’を運転するための制御変数の状態に応じて、空燃比を
   その目標値に制御するように、前記電磁式燃料噴射弁に
   印加する燃料噴射パルス信号の基本噴射時間幅を決定す
   るようにし、さらに前記制御変数の内の予め定められた
   もの＼各値に対応して定められた各最大噴射時間幅設定
   値を予め記憶しておき、前記制御変数の内の前記予め定
   められたものに対応して最大噴射時間幅設定値を読み出
   すと共に、前記予め定められた制御変数と異なる制御変
   数の値に応じて前記最大噴射時間幅設定値に補正を加え
   るようにし、この値によシ前記基本噴射時間幅を修正す
   ることを特徴とする燃料噴射制御方法。 （２１％１ｆｆ−請求の範囲第１項に記載の燃料噴射制
   御方法であって、前記予め定められた制御変数は内燃機
   関の回転数であシ、前記最大噴射時間幅設定値の補正に
   使用する制御変数線、大気圧、冷却水温度、吸気温度、
   スロットル弁開度、及びフィードバック制御中心のずれ
   量を含むことを特徴とする燃料噴射制御方法。 （３）　特許請求の範囲第１項に記載の燃料噴射部ｊ御
   方法であって、前記最大噴射時間幅設定値の前記補正の
   ための補正係数の値により前記の基本噴射時間幅修正を
   解除し得ることを４１黴とする燃料噴射制御方法。