JPS58144635A - 内燃機関の電子制御燃料噴射方法 - Google Patents

内燃機関の電子制御燃料噴射方法

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JPS58144635A
JPS58144635A JP2784682A JP2784682A JPS58144635A JP S58144635 A JPS58144635 A JP S58144635A JP 2784682 A JP2784682 A JP 2784682A JP 2784682 A JP2784682 A JP 2784682A JP S58144635 A JPS58144635 A JP S58144635A
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fuel injection
throttle valve
engine
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opening
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Toshiaki Isobe
磯部 敏明
Toshimitsu Ito
利光 伊藤
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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
    • F02D41/12Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration

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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)

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、内燃機関の電子制御燃料噴射方法に保り、特
に、吸気管圧力式の電子制御撚−料噴射装置を備え九0
動車用内燃機関に用いるのに好適な。
エンジンの吸気管圧力とエンジン回転数に応じて基本噴
射量を求めると共に、過渡時は、エンジン運転状態に応
じて前記基本噴射量を補正することによって燃料噴射量
を決定するようにした内燃機関の電子制御燃料噴射方法
の改良に関する。
自動車用エンジン等の内燃機関の燃焼璽に所定空燃比の
混合気を供給する方法の一つに、1!子制御燃料噴射装
置を用いるものがある−これは、エンジン内に燃料を噴
射するためのインジェクタを。
例えば、エンジンの吸気マニホルド或いはスロットルボ
デーに、エンジン気筒数個或いは1個配設し、該インジ
ェクタの開弁時間をエンジンの運転状態に応じて制御す
ることにより、所定の空燃比の混合気がエンジン燃焼室
に供給されるようにするものである。この電子制御燃料
噴射装置には、大別して、エンジンの吸入空気量とエン
ジン回転数に応じて基本噴射量を求めるようにした。い
わゆる吸入空気量大の電子制御燃料噴射装置と、エンジ
ンの吸気管圧力とエンジン回転数に応じて基本噴射量を
求めるようにした。いわゆる吸気管圧方式の電子制御燃
料噴射装置がある。
このうち前者は、空燃比を精密に制御することが可能で
あり、排気ガス浄化対策が施された自動車用エンジンに
広く用いられるようになっている。
しかしながら、この吸入空気量式の電子制御燃料゛噴射
装置においては、吸入空気量が、アイドル時と高負荷時
で50倍程度変化し、ダイナミックレンジが広いので、
吸入空気量を電気信号に変換する際の精度が低くなるだ
けでなく、後段のデジタル制御回路における計算精度を
高めようとすると。
電気信号のビット長が長くなり、デジタル制御回路とし
て高価なコンピュータを用いる必要があ4又、吸入空気
量を測定するために、エアフローメータ等の非常に精密
な構造を有する測定器を用いる必要があり、設備費が高
価となる等の問題点を有していた。
一方、後者の吸気管圧力式の電子制御燃料噴射装置にお
いては、吸気管圧力の変化量が2〜3倍程度と少なく、
ダイナミックレンジが狭いので。
後段のデジタル制御回路における演算処理が容易である
だけでなく、吸気管圧力を検知するための圧力センサも
安価であるという特徴を有する。しかしながら、吸入空
気量式の電子制御燃料噴射装置に比べると、空燃比の制
御精度が低く、特に。
減速時においては、吸気管圧力が減少しなければ燃料噴
射量が減少しない丸め、空燃比が一時的にリッチとなっ
て、減速性能が低い屯のとなるだけでなく、排気ガス中
の一酸化炭素量が増大して、空燃比を三元触媒コンバー
タに適した所定範囲内に維持することが困難であった。
これは、排気下流側に配設した酸素濃度センサの出力信
号に応じて燃料噴射量をフィードバック制御するように
した場合においても、酸素濃度センサの応答が遅いため
、同様である。従って、従来は、吸気管圧力式の電子制
御燃料噴射装置を、空燃比を精密に制御することが必要
な、排気ガス浄化対策が施された自動車用エンジンに用
いることは困難であると考えられていえ。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされ九もの
で、減速時に、絞り弁開度の減少速度に応じた適切な減
量補正を行って、空燃比を理論空燃比近傍に維持するこ
とができ、従って、良好な減速性能と排気ガス浄化性能
を両立させることができる内燃機関の電子制御燃料噴射
方法を提供することを目的とする。
本発明は、エンジンの吸気管圧力とエンジン回転数に応
じて基本噴射量を求めると共に、過渡時は、エンジン運
転状態に応じて前記基本噴射量を補正することKよって
燃料噴射量を決定するよう圧した内燃機関の電子制御燃
料噴射方法において。
絞シ弁開度の所定時間毎の変化量に応じた積算値を積算
した値を補正係数として、絞り弁開度の減少速度に応じ
九減速減量を行うようにして、前記目的を達成したもの
である。
又、前記積算値を積算した値に下限を設けて。
過減量とならないようにしたものである。
以下図面を参照して1本発明の実施例を詳細に説明する
本発明に係る内燃機関の電子制御燃料噴射方法が採用さ
れた吸気管圧力式の電子制御燃料噴射装置の実施例は、
第1図及び第2図に示す如く、外気を職人れるためのエ
アクリーナ12と、#エアクリーナ12より取入れられ
た吸入空気の温度を検出する丸めの吸気温センサ14と
、吸気通路16中に配設され、運転席に配設され九アク
セルペダル(図示省略)と連動して開閉するようKされ
た。
吸入空気の流量を制御するための絞り弁18と。
誼絞り弁18がアイドル開度にあるか否かを検出するた
めのアイドル接点及び絞り弁18の開度に比例し九電圧
出力を発生するポテンショメータを含むスロットルセン
サ20と、サージタンク22と、該サージタンク22内
の圧力から吸気管圧力を検出するための吸気管圧力セン
サ23と、前記絞り弁18をバイパスするバイパス通路
24と。
該バイパス通路24の途中に配設され、該バイパス通路
24の開口面積を制御することによってアイドル回転速
度を制御する丸めのアイドル回転制御弁26と、吸気マ
ニホルド28に配設された。
エンジン10の吸気ボートに向けて燃料を噴射するため
のインジェクタ30と、排気マニホルド32に配設され
た。排気ガス中の残存酸素濃度から空燃比を検知するた
めの酸素濃度センサ34と、前記排気マニホルド32下
流側の排気管36の途中に配設された三元触媒コンバー
タ3Bと、エンジン10のクランク軸の回転と連動して
回転するディストリビュータ軸を有するディストリビュ
ータ40と、該ディストリビュータ4oに内層された。
前記ディストリビュータ軸の回転に応じて上死点信号及
びクランク角信号を出力する上死点センサ42及びクラ
ンク角センサ44と、エンジンブロックに配設された。
エンジン冷却水温を検知するための冷却水温センサ46
と、変速機48の出方軸の回転数から車両の走行速度を
検出するための車速センサ50と、前記吸気管圧力セン
サ23出力の吸気管圧力と前記クランク角センサ44の
出力から求められるエンジン回転数に応じてエンジン1
工程あたりの基本噴射量をマツプから求めると共に、こ
れを、前記スロットルセンサ2oの出力、前記酸素濃度
センサ34出カの空燃比、前記冷却水温センサ46出力
のエンジン冷却水温等に応じて補正することによって、
燃料噴射量を決定して前記インジェクタ30に開弁時間
信号を出力し、又、エンジン運転状態に応じて点火時期
を決定してイグナイタ付コイル52に点火信号を出力し
、更に、アイドル時に前記アイドル回転制御弁26を制
御するデジタル制御回路54とを備えた自動車用エンジ
ン10の吸気管圧力式電子制御燃料噴射装置において、
前記デジタル制御回路54内で、前記スロットルセンサ
20のボテンショメ〜り出力から検知される。絞り弁開
度の所定時間毎の変化量に応じた積算値を積算した値を
補正係数として、絞り弁開度の減少速度に応じた減量補
正を行う絞り弁開度減量と、前記吸気管圧力センサ23
の出力から検知される吸気管圧力の減少速度に応じた減
量補正を行う吸気管圧力減量を組合わせて、減速減量を
行うようにしたものである。
前記デジタル制御回路54は、第2図に詳細に示す如く
、各種演算処理を行うマイクロプロセッサからなる中央
処理装置(以下CPUと称する)60と、前記吸気温セ
ンサ14.スロットルセ/す20のポテンショメータ、
吸気管圧力センサ23゜酸素濃度センサ34%冷却水温
センサ46等から人力されるアナログ信号を、デジタル
信号に変換して順次CPU60に取込むためのマルチプ
レクサ付アナログ入力ポートロ2と、前記スロットルセ
ンサ20のアイドル接点、上死点センサ42゜クランク
角センサ44.車速センサ50等から入力されるデジタ
ル信号を、所定のタイミングでCP U 60 K取込
むためのデジタル入力ポートロ4と、プログラム或いは
各種定数等を記憶するためのリードオンリーメモリ(以
下ROMと称する)66と、CPυ60における演算デ
ータ等を一時的に記憶するためのランダムアクセスメモ
リ(以下RAMと称する)68と1機関停止時にも補助
電源から給電されて記憶を保持できるバックアップ用ラ
ンダムアクセスメモリ(以下バックアップRAMと称す
る)70と、CPLJ60における演算結果を、所定の
タイミングで前記アイドル回転制御弁26.インジェク
タ30.イグナイタ付コイル52等に出力するためのデ
ジタル出力ポードア2と、上記各構成機器間を接続する
コモンバス74とから構成されている。
以下作用を説明する。
まずデジタル制御回路54は、吸気管圧力センサ23出
力の吸気管圧力PMと、クランク角センサ44の出力か
ら算出されるエンジン回転数NHにより、ROM66に
予め記憶されているマツプから、基本噴射時間TP(P
M、NE)を続出す。
更に、各センサからの信号に応じて1次式を用いて前記
基本噴射時間TP(PM、NE)を補正するととくより
、燃料噴射時間TAUを算出する。
TAU=TP(PM、NE)氷(1+に本F)   ・
・・(1)ここで、Fは、補正係数で、Fが正である場
合には増量補正を表わし%Fが負である場合には減量補
正を表わしている。又、には、前記補正係数Fを更に補
正するための補正倍率であり、通常はlとされている。
このようにして決定された燃料噴射時間TALIに対応
する燃料噴射信号が、インジェクタ30に出力され、エ
ンジン回転と同期してインジエクタ30が燃料噴射時間
TAUだけ開かれて、エンジン10の吸気マニホルド2
8内に燃料が噴射される。
本実施例における減速減量は次のようにして行われる。
即ち、第3図に示す如く、減速時に、時刻1.で絞り弁
18が閉じられ始めると、吸気管圧力PMの減少に先行
して、第3図0に実線Aで示すような、絞り弁開度TA
の減少速度に応じ九迅速な減量補正を行う絞り弁開度減
量(以下TA減量と称する)が行われる。このTA減量
は、具体的には。
第4図に示す如く、絞り弁開度TAの所定時間毎の変化
量ΔTAに応じて、該変化量ΔTAに対応させて予め設
定されている積算値ΔF(第d図実SC>を積算した値
(負値)を補正係数Fとし。
次いで、絞り弁開度TAが一定となった時は、該補正係
数Fをエンジン回転毎或いは一定時間毎に。
所定の回復速度ΔFで0迄回復することによって行われ
る。従って1例えば、絞り弁開度TAが減速途中で一定
となった場合には、第4図に実線りで示すような状態と
なり、一方、絞り弁開度TAが一気に全閉状態まで閉じ
られた場合には、同じく第4図に破線Eで示すような状
態となって、絞り弁開度の変化速度及び変化量に応じた
最適な減量補正が行われる。
なお、第4図に破線Eで示すような急減速の場合に、積
算値ΔFを積算した値をそのtま補正係数Fとしてしま
うと、過減量となって、減速時にオーバーリーンとなる
可能性がある。従って、本実施例においては、第4図に
電点鎖線Gで示す如く、積算値ΔFを積算した値に下限
を設け、補正係数Fが腋下限値Fm1n を下まわらな
いようにしている。このTA減量のプログラムを第5図
に示す。
次いで、吸気管圧力PMが減少し始めると1時刻t、か
ら、第3図のに実線Bで示すような、@気管圧力PMの
減少速度に応じたn度の高い減量補正を行う吸気管圧力
減量(以下PM減量と称する)が行われる。このPM減
量は、具体的には、例えば、吸気管圧力PMの所定時間
毎の肇化蒙に応じ九積算値を積算した値(負値)を補正
係数Fとし1次いで、エンジン回転毎或いは一定時間毎
に、所定の回復速度で0迄回復させることによって行わ
れる。
なお、TA減量とPM減量が重複した場合に。
両者を合わせ行うと過減量になる恐れがある。従って1
本実施例においては、第3図のに太い実線で示す如く、
前記TA減量とPM減量の最小値をたどって1時刻t、
−wt、ではTA減量のみを行い。
時刻t、〜t4 では、PM減量のみを行うようにして
いる。
前記のようにして、応答の早いTA減量と精度の高いP
M減量を組み合わせて減速減量を行うことKよって、適
切な減量を実現することができ、空燃比を理論空燃比近
傍に維持して、減速性能と排気ガス浄化性能を両立する
ことができる。
なお前記実施例においては、絞り弁開度TAの所定時間
毎の変化量ΔTAに応じて積算される積算値ΔFが、第
6図に実線Cで示す如く、変化量ΔTAの1次関数とさ
れていたが、変化量ΔTAと積算値ΔFの関係はこれに
限定されず、第6図に破線H或いは電点鎖線!で示す如
く、2次関数とすることも可能である。
又、前記実施例においては、TA減量とPM減量を組合
わせて減速減量を行うようKしていたが。
減速減量の組合わせはこれに限定されない。
以上説明した通り5本発明によれば、減速時に。
絞り弁開度の減少速度に応じた適切な減量補正を行うこ
とができ、空燃比を理論空燃比近傍に維持して、良好な
減速性能と排気ガス浄化性能を両立することができる。
従って、吸気管圧力式の電子制御燃料噴射装置を用い九
場合でも、精密な空燃比制御を行うことが可能となると
いう優れ九効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は5本発明に係る内燃機関の電子制御燃料噴射方
法が採用された自動車用エンジンの吸気管圧力式電子制
御燃料噴射装置の実施例を示すブ四ツク線図、第2図社
、前記実施例で用いられているデジタル制御回路の構成
を示すブロック線図。 第3図は、前記実施例における減速減量の様子を示す線
図、第4図は、同じく絞り弁開度の減少速度に応じた減
速減量の様子を示す線図、第5図は。 同じく絞り弁開度の減少速度に応じた減速減量のプログ
ラムを示す流れ図、第6図は、同じく、前記実施例で用
いられている、絞り弁開度の所定時間毎の変化量と積算
値の関係を示す線図である。 10・・・エンジン、   14・・・吸気温センサ。 18・・・lltすJ、     20・・・スロット
ルセンサ。 23・・・吸気管圧力センサ、30・・・インジェクタ
。 34・パ酸素濃度センサ、40・パデイストリビュータ
。 42・・・上死点センサ、44・・・クランク角センサ
、46・・・冷却水温センサ、54・・・デジタル制御
回路1゜代理人 高 矢   論 (ほか1名) 第3 図 弗4 @ 藺 E 第6 図 一変化量ΔTA

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  エンジンの吸気管圧力とエンジン回転数に応
    じて基本噴射量を求めると共に、過渡時は、エンジン運
    転状態に応じて前記基本噴射量を補正することによって
    燃料噴射量を決定するようにした内燃機関の電子制御燃
    料噴射方法において、絞り弁開度の所定時間毎の変化竜
    に応じた積算値を積り、シた値を補正係数として、絞り
    弁開度の減少速度に応じた減速減量を行うようにしたこ
    とを特徴とする内燃機関の電子制御燃料噴射方法。
  2. (2)  前記積算値を積算した値に下限が設けられて
    いる特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関の電子制御
    燃料噴射方法。
JP2784682A 1982-02-23 1982-02-23 内燃機関の電子制御燃料噴射方法 Granted JPS58144635A (ja)

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