JPS58144639A - 内燃機関の電子制御燃料噴射方法 - 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、内燃機関の電子制御燃料噴射方法に係り、特
に、吸気管圧力式の電子制御燃料噴射装置を備えた自動
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Ｊｉ［Ｋ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室に所定９燃此の
混合気を供給する方法の一つに１電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升時間をエンジ
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５　ｋＣ−
ｊ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、（・わゆる吸入空気量
式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＠［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、を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
ある。

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ｊ［
においては、吸気管圧力の変化量が２〜３倍ｓｉｔと少
なく、ダイナミックレンジが狭いので、ｆｌｋ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（
、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％黴を有する。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ため、空燃比が一時的にリ
ッチとなって、減速性能が低℃・も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、排気斗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、酸素濃度センナの応
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Φと考えられていた。

本発明は、前記従来の欠点を解消するぺ（なされたもの
で、減速時に、吸気管圧力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、吸気管圧力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、吸気管
圧力の減少速度に応じた減速減量を行うようＫ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、本発明の実施例を詳細に飲明する
。

本発明に係る内燃機関の電子制御燃料噴射方法か床用さ
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（、外気を取入れるためのエ
アクリーナ１２と、該エアクリーナ１２より取入れられ
た吸入空気の温度を検損するための吸気温センｔ１４と
、吸気通路１６中（配設され、運転席に配役されたアク
セルペダル（図示省略）と連動して開閉するようにされ
た、吸入空気の流量を制御するための絞り弁１８と、骸
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の開度に比例した電圧出
力を発生するポテンショメータを含（ｓスｖｓットルセ
ンサ２０と、’ｔ−ジｆｉｙ１２２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１８１’バイパスするバイ
パス通１６２４と、該バイパス溝路２４の途中に配設さ
れ、核）くイノくス通路２４の開口面積を制御すること
Ｋよってアイドル回転速度を制御するためのアイドル回
部制御弁２６と、吸気マニホルド２８に配設された１エ
ンジンｌＯ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堕燃比を検知するため
の酸素一度センサ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
３８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４０に内蔵された、前
記ディストリビュータ軸の回転に応じて上死点ｆｌ！　
！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ｔ
４６と、変速機４８の出力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
センナ２３出力の吸気管圧力と前記クランク角センサ４
４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Ｋ
、これを前記スロットルセンサ２０の出力、ｈＩＪ記酸
水酸素濃度センサ３４出力燃比、前記冷却水−センサ４
６出力のエンジン冷却水温等に応じて補正するととＫ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２
６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ｌＯ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のポテンショメータ出力から検知される絞り
弁開度の減少速ｆ、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ナ２３の出力から検知され
る吸気管圧力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、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、＃！２図に詳細に示す如
（、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、前記教気温
センサ１４、スロットルセン？２０のポテンショメータ
、吸気管圧力セン？２３、酸素濃度センサ３４、冷却水
温センサ４６等から入力されるアナログ信号を、デジタ
ル信号に変換して順次ＣＰ０６０に取込むためのマルチ
ブレフサ付アナログ入カポートロ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ＣＰＵ６０に取込むた
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Ｒ
ＯＭと称する）６６と、ＣＰＵ６０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、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、ＣＰＵ６０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勢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、吸気管圧力センナ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ＮＥ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）を読出す。

更に、各センナからの信号に応じて、次式を用いて前記
基本噴射時間ＴＰ（ＰＭ、ＮＥ）を補正することにより
、燃料噴射時間ＴＡｔＪを算出する。

ＴＡＵ−ＴＰ（ＰＭ、ＮＥ）＊Ｃ１＋に＊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、Ｋ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１とされている。

このようにして決定された燃料噴射時間ＴＡＵ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ェクタ３０が燃料噴射時間Ｔ
ＡＵだけ開かれて、エンジン１０の吸気マニホルド２８
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なわれる
。

即ち、第３図に示す如（、減速時に１時刻ｔ１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（１９に実＠Ａで示すような、絞り弁開度
ＴＡの減少速度に応じた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、例えば、絞り弁開度ＴＡの所定時
間毎の変化量に応じた積算値を積算した値（負値）を補
正係数Ｆとし、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ρ迄回復させることによって行
われる。

次いで、吸気管圧力ＰＭが減少し始めると、時刻りから
、第３図０に実線Ｂで示すような、吸気管圧力ＰＭの減
少速度に応じた精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、第４図に示す如く、吸気管圧力ＰＭの
所定時間毎の変化量ΔＰＭＫ応じて、該変化量ΔＰＭＫ
対応さセて予め設定されている積算値ΔＦ（第６図実１
１ｃ）を積算した値（負値）を補正係数Ｆとし、次いで
、吸気管圧力ＰＭが一定となった時は、該補正係数Ｆを
エンジン回転数毎或いは一定時間毎Ｋ、所定の回復速度
ΔＦ、でＯ迄回復することによって行われる。従って、
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Ｒ［ＴＡが一気に全閉状態まで閉じられた場合に
は、同じ（第４図に破線Ｅで示すような状態となって、
吸気管圧力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まま補正係数Ｆとしてしま
５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、４・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、補正像［Ｆが該下限値Ｆｍ１ｎな下まわらな
いよう托している。このＰＭ減量のプログラムを第５図
に示す。

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、事実ｍｆ
Ｒにおいては、第３図（ｑに太い実線で示す如（、前記
ＴＡ減貴とＰＭ減量の最小値をたどって、時刻型、〜１
．ではＴＡ減量のみを行い、時刻ｔ１〜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＾いＰ
Ｍ減量を組み合わせて減速減量を行うことによって、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、減速性能と排気カ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、吸気管圧力ｆ’Ｍの所定時
間毎の変化量△ＰＭに応じて積算される積算値ΔＦが、
第６図に実−〇で示す如く、変化量＝　Ｐ　Ｍの１次関
数とされていたが、変化量ΔＰＩｌｉ４と積算値のΔＦ
の関係はこれに限定されず、第す図に破線Ｈ或いは電点
鎖線Ｉ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忙して（・だが、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１本発明によれは、減速時Ｋ、吸気管
圧力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８
：能と排気ガス浄化性能を両立することかできる。従っ
て、吸気管圧力式の電子制御燃料噴射装置を用いた場合
でも、精密な空燃比制御を行うことが可能となるという
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、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ロック線図、第２区は
、前記実施例で用いｉっ７じＣいるデジタル制御回路の
構成を示すブロック４６ｉ区、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、同じく吸
気管圧力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、同じく吸気管圧力の減少速度に応じた減速
減量のグログ２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、吸気管圧力の所定時間毎の変
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・
・・絞す升、２０・・・スーツトルセンナ、２３・・・
吸気管圧力センサ、３０・・・インジェクタ、３４・・
・酸素濃度センナ、 ４０・・・ディストリビュータ、４２・・・上死点セン
サ、４４・・・クランク角センナ、４６・・・冷却水温
センサ、５４・−・デジタル制御回路。 代理人　　高　矢　　論 （ほか１名） ｒＡ）アイレル　　　　ＯＦＦ 開 （Ｂ）絞り弁開度　　Ｉ ｒＡ 全閉 大 第３　図

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、二／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にした内燃機関の電子制御燃
   料噴射方法において、吸気重圧力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、吸気管
   圧力の減少速度に応じた減速減量を行うようにしたこと
   を％黴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＠禦゛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。