JPS5825534A - 電子制御エンジンの燃料噴射方法 - 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、電子制御エンジンの燃料噴射方法に係り、特
に、自動車用エンジンに用いるに好適な、エンジンの吸
入空気量とエンジン回転数に応じて算出される基本の燃
料噴射量に、エンジン状態等に応じた補正を加えて、エ
ンジン回転と同期して燃料を同期噴射すると共に、エン
ジン運転状態に合せて、信号検出時に所定量の燃料を非
同期噴射するようにした電子制御エンジンの燃料噴射方
法の改良に関する。

内燃機関（エンジンと称する）の燃焼室に所定空燃比の
混合気を供給する方法の１つに、いわゆる電子制御式燃
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
トルボディにエンジン気筒数個ｔ、イは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。このような
電子制御式燃料噴射装置としては、種々あるが、特に近
年は、電子制御回路がデジタル化さねぇデジタル電子制
御式燃料噴射装置が開発されている。このような電子制
御式燃料噴射装ｆｉｔにおいて、通常は、エアフローメ
ータ等を用いて検出されたエンジンの吸大空気量とディ
ストリビュータから入力されるエンジン回転信号から検
出されたエンジン回転数に応じて算出される基本の燃料
噴射量に、エンジン各部に配設されたセンナから入力さ
れるエンジン状態等に応じた信号による補正を加え、エ
ンジン回転と同期して常に同じクランク位置で噴射する
同期噴射と、始動性或いは加速直後の応答性を向上する
ため、通常の同期噴射と性別に、走行状態に合わせてセ
ンサからの信号が入った直後だけ所定量の噴射を行なう
非同期噴射が行なわれている。

前記同期噴射に対応してインジェクタを開いている同期
噴射時間は、例えば、エアフローメータからの吸入空気
量とディストリビュータからの回転信号を用いて算出さ
れる基本噴射時間に、各センナからの信号により、冷間
時、加速時等その時のエンジン状態に応じて噴射時間を
補正するための補正係数を乗算し、更Ｋ、電圧変動によ
るインジェクタの作動遅れを補正するための無効噴射時
間を加えることによって決定されている。前記基本噴射
時間は１例えば、エンジン始動性の向上を図る念め、エ
ンジン始動時には吸入空気量、エンジン回転数に拘らず
所定時間とされることによって、始動時補正され、又、
始動直後のエンジン回転を安定させるため、エンジン始
動後の一定時間は増量されることによって、始動後増量
補正され、更に、吸入空気温が低い時に、空気密度が大
きくなって空気量が増大することによる空燃比のずれを
防止するため、吸入空気温が低い時に増量されることに
よって、吸入空気温補正され、又、冷間時の運転性確保
のため、冷却水温の低い時は増量されることによって、
暖機増量補正され、更に、加速直後のもたつきの防止及
び加速性能の向上を図るため加速直後の一定時間は増量
を行なうことによって、暖機時加速増量補正され、又、
高負荷時にエンジン出力を増大させるため、絞り弁開度
が例えば６０°以上の高負荷時に増量を行なうことによ
って、出力増量補正され、更に、混合気の空燃比を所定
空燃比、例えば理論空燃比近傍とするため、排気ガス中
の酸素濃度に応じて増量比を変化させることによって、
空燃比フィードバック補正されている。又、触媒コンバ
ータの過熱防止及び燃費節減のため、或いは、車速を強
制的に押えるため、エンジンブレーキ時、或いは、車速
か規定最高速を越えた時には、燃料噴射を停止して燃料
カットを行なうようにされている。

一方、前記非同期噴射は、前記同期噴射とは関係なく制
御されており、例えば、エンジン始動時に、始動性を向
上するべく、点火スイッチの信号が検出されると同時Ｖ
Ｃ２回噴射を行なったり、機Ａアイドル状態から発進す
る時に、機関応答性及び排気ガス浄化性能を向上するべ
く、絞り弁全閉信号がオンからオフに切り替わった時に
クランク角度３０°ＣＡをトリガとして１回噴射したり
、加速時に、加速直後の機関応答性を向上するべく、加
速信号が入力した時［１回、更に加速信号の入力間隔が
所定時間、例えば２００ミリ秒未満の急・中細速時に、
加速信号が入力される毎に１回ずつ噴射したり、或いは
、燃料カット復帰時に、燃料カット復帰時の応答性を向
上するべく、燃料カット時に絞り弁が開かれて絞り弁全
閉信号がオフ（５） となって燃料カットが解除された時に１回噴射するよう
Ｋされている。

このような電子制御式燃料噴射装置、特にデジタル化さ
れたデジタル電子制御式燃料噴射装置によれば、燃料噴
射量を極めて精密に制御することが可能となるという特
徴を有する。

しかしながら従来は、例えば、機関アイドル状態から発
進する時において、クランク角度３０’ＣＡｔ）リガと
する非同期噴射の実行指示が、同期噴射と重なった場合
には、非同期噴射分が無視されてしまい、十分な性能を
得ることができない場合があった。このような欠点を解
消するべく、燃料噴射の実行前に、同期噴射実行フラグ
と非同期噴射実行フラグが重なった場合に、同期噴射時
間を非同期噴射時間分だけ延長することも提案されてい
るが、燃料噴射実行中に非同期噴射実行フラグ６が立つ
九場合については、何等の対応措置もとられておらず、
非同期噴射は全く無視されていた。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさく６　） れたもので、燃料噴射実行中に非同期噴射の実行指示が
重なつ九場合においても、該非同期噴射分を無視するこ
となく、有効に噴射することができ、従って１機関アイ
ドル状態からの加速始めの機関応答性及び排気ガス浄化
性能等のエンジン性能を向上することができる電子制御
エンジンの燃料噴射方法を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンの吸入空気量とエンジン回転数に応
じて算出される基本の溶料噴射量に、エンジン状態等に
応じ九補正を加えて、エンジン回転と同期して燃料を同
期噴射すると共に、エンジン運転状態に合せて、信号検
出時に所定量の燃料を非同期噴射するようにした電子制
御エンジンの燃料噴射方法にシいて、非同期噴射を行な
う几めの信号が、燃料噴射実行中に発生した時は、実行
中の燃料噴射時間を、非同期噴射時間分だけ延長するよ
うＫして、前記目的を達成したものである。

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御方法が採用された
電子制御エンジンの実施例は、第１図及び第２図に示す
如く、エンジンｌＯの吸気通路１２のエアクリーナ１４
より下流側に配設された、エンジンの吸入空気量を検出
するためのエアフローメータ１６と、該エアフローメー
タ１６内に配設された、吸入空気温を検出するための吸
気温セれ、エンジン回転に応じて、所定クランク角度、
例えば３０°ＣＡ毎にパルス信号（３０°ＣＡ信号と称
する）を発生するクランク角センサ２２と、エンジンブ
ロック２４！Ｌ配設され友、エンジン冷却水温を検出す
る友めの冷却水温センサ２６と。

吸気通路１２に配設され次、アクセルペダルと連動して
開閉される吸気絞り弁２８の開度及び開度変化速度を検
出するためのスロットルポジションセンサ３０と、混合
ネの燃焼によって形成され友排気ガスが流入する排気マ
ニホルド３２の下流側罠配設された、触媒、例えば三元
触媒が充填され九触媒コンバータ３４＃Ｃ流入する触媒
流入ガス中の残存酸素濃度を感知する酸素濃度センサ３
６と。

変速機３８の出力軸の回転速度から車両の走行速度、即
ち、車速を検出するための車速センサ４０と、エンジン
１０の吸気マニホルド４２内に燃料を噴射する九めのイ
ンジェクタ４４と、吸気通路１２の途中のサージタンク
４６に配設された、アイドル時に前記吸気絞り弁２８を
バイパスする空気流量を制御するための、パルスモータ
、電磁作動弁等からなるアイドル回転速度制御弁４８と
、エンジンの吸入空気量とエンジン回転数に応じて算出
される基本の燃料噴射量に、エンジン状態等に応じた補
正を加えて、エンジン回転と同期して燃料を同期噴射す
るべく前記インジェクタ４４に燃料噴射信号を出力する
と共に、エンジン運転状ＩＩＩＫ合わせて、信号検出時
に所定量の燃料を非同期噴射するべく前記インジェクタ
４４に燃料噴射信号を出力し、更に、非同期噴射を行な
うための信号が、燃料噴射実行中に発生し九時は、実行
中の燃料噴射時間を、非同期噴射時間分だけ延長するデ
ジタル電子制御回路５０とから構成されてい（９） る。第１図において、５２は点火プラグであり、第２図
において、５４Ｆｉバツテリである。

前記デジタル電子制御回路５０は、第２図に詳細に示す
如く、エアフローメータ１６、吸気温センサ１８、冷却
水温センサ２６、酸素濃度センサ３６、及び、バッテリ
５４出力のアナログ信号をデジタル信号に変換するため
の、マルチプレクサ機能を有するアナログ−デジタル変
換器６０と、前記クランク角センサ２２、スロットルポ
ジションセンナ３０出力のデジタル信号を入力すると共
に、演算結果をインジェクタ４４及びアイドル回転速度
制御弁４８に出力するのに適した信号に変換する、バッ
ファ機能を有する入出力インターフェース回路６２と、
水晶発振器６４ａを備えた中央演算処理回路６４と、リ
ードオンリーメモリ６６と、ランダムアクセスメモリ６
８と、電源バックアップ用のランダムアクセスメモリ７
０とから構成されている。

前記スロットルポジションセンサ３０にハ、第３図（４
）に示す如く、吸気絞り弁軸７２に固着され、〔！Ｏ） 吸気絞り弁２Ｂの開度変化と連動して移動する可動接点
７４と、吸気絞り弁２８の全閉時に前記可動接点７４の
先端が接触してオンとなり、吸気絞り弁の全閉状態を検
出するアイドル接点７６と、吸気絞り弁２８の開度が６
０°以上になった時に前記可動接点７４の先端が接触し
てオンとなり、エンジンが高負荷状態にあることを検出
するパワー接点７８と、前記アイドル接点７６とパワー
接点７８の中間位ｇｔニ配設され、可動接点７８の移動
速度から絞り弁開度の変化速度を検出するためのＡＣＣ
Ｉ接点８０及びＡＣＣ２接点８２が設けられている。従
って、アイドル接点７６及びパワー接点７８のオンオフ
状態に応して、絞り弁開度を検出できるだけでなく、第
３図の）に示すように、アイドル接点７６のオフ出力、
及び、ＡＣＣＩ接点８０、ＡＣＣ２接点８２のパルス出
力の間隔、即ち加速信号の発生間隔から、吸気絞り弁開
度の変化速度も検出できる。ものである。

以下動作を説明する。まず、デジタル電子制御回路５ｏ
Ｆｉ、エアフローメータ１６出力の吸入空気ＩＱとクラ
ンク角センサ２２出力から算出されるエンジン回転速度
Ｎにより、次式を用いて燃料の基本噴射時間Ｔｐを算出
する。

Ｔｐ＝に−”　　・−・・・・・・・−・・（１）ここ
でＫは係数である。

更に、各センサからの信号に応じて、次式を用いて前記
基本噴射時間Ｔｐを補正することにより、有効同期噴射
゛時間τ。を算出する。

’ｏ−Ｔｐ−ｆ　（Ａ／Ｆ　）・ｆ（ＷＬ）　・ｆ　（
ＴＨＡ）Ｘ（１＋／　（ＡＳＥ　＞＋ｆ　（ＡＦＩＷ）
＋ｆ（ＯＴＰ　）　）Ｘ（１−ｆ（Ｒｓ）　）・・・・
・・・・・（２） ココア、ｆＣＡ／Ｆ′）　Ｆｉ空ｍ比帰還補正係数、ｆ
（′ｗＬ）は暖機増量補正係数、ｆ（ＴＨＡ）ｔｊ吸気
温補正係数、ｆ（ＡＳＥ）は始動後増量補正係数、／（
ＡＥＷ）Ｆｉ暖機時加速増量補正係数、ｆ　（ＯＴＰ　
”）　Ｆｉミオ−バーヒート出力）増量係数、ｆ（Ｒ８
）は減量係数である。

このようＫして求められる有効同期噴射時間τ。

に、次式に示す如く、バッテリ、電圧が低下した際のイ
ンジェクタ４４の応答遅れ時間に対応する無効噴射時間
ｒｖを加えることにより、燃料噴射時間τを算出する。

、τ；τ。＋τ７　　・−・・・・・・・・・・（３）
この燃料噴射時間τに対応する燃料噴射信号が、インジ
ェクタ４４に出力され、エンジン回転と同期してインジ
ェクタ４４が燃料噴射時間τだけ開かれて、エンジンの
吸気マニホルド４２内に燃料が同期噴射される。

本実施例における機関アイドル状態からの加速時におけ
る非同期噴射は次のようにして行なわれる。即ち、メイ
ンプログラムにおいては、第４図に示す如く、まず、前
記スロットルポジションセンサ３０のアイドル接点７６
から出力される絞り弁全閉信号の状態葡判定し、絞り弁
全閉信号がオフである吸気絞り弁が開かれた時には、チ
ャタリング除去用カウンタで計数された、絞り弁全閉信
号がオンからオフになった時間ＣＩＤＬと設定値Ｃとを
比較して、ＣＩＤＬがＣを越えた時には、ＣＩＤＬを０
に戻すと共に、非同期噴射を実行するべく非同期噴射実
行フラグｆＡＳＹＮＣｔ−たてる。

（１３） 更に、前記のようにしてたてられた非同期噴射実行フラ
ダ／ＡＳＹＮＣＫ応じて、第５図に示すような燃料噴射
実行ルーチンにより燃料噴射を実行する。即ち、まず３
０°ＣＡ割込みをトリガとして、同期噴射実行中である
か否か、即ち、同期噴射実行フラグｆＳＹＮＣが１であ
るか否かが判定され、実行判定である時、即ち、／５Ｙ
ＮＣが１である時ｖｃＦｉ、その時読に非同期噴射実行
７ラグ／ＡＳＹＮＣが１となっているか否かを判定する
。同期噴射実行フラグｆｓＹＮｃが立った時点で、非同
期噴射実行フラグｆＡＳＹＮＣが立っていない時、即ち
、０である場合には、前出（３）式により燃料噴射時間
τを決定する。一方、同期噴射実行フラグｆ″５ＹＮＣ
が立つ九時点で、既に、非時間ｒ　ＡＣＣを加え友もの
を、燃料噴射時間τとする。

τ；τ。＋τＡＣＣ＋τ７　・・・・・・・・・・・・
（４）更に、このようにして算出された燃料噴射時間ｔ
（１４） が上限値Ａを越えているか否かが一判定され、越えてい
る場合には上限値Ａで制限されて、燃料噴射が実行され
、噴射実行中フラグ／ＣＩＮＪを１とすると共に、燃料
噴射開始時間ＴＩＭＥＲＫ、前記のようにして算出され
た燃料噴射時間τを加えた時間を、燃料噴射終了時間Ｔ
ＯＵＴとして燃料噴射を実行し、非同期噴射実行フラグ
ｆＡｓＹＮｃをＯとする。

一方、同期噴射実行フラグｆｓＹＮｃが立っていない場
合には、非同期噴射実行フラグｆＡＳＹＮＣが立ってい
るかどうかが判定され、非同期噴射実行フラグｆＡｓＹ
Ｎｃも立っていない場合には、燃料噴射実行ルーチンを
終了する。又、同期噴射実行フラグ７８ＹＮＣは立って
いないが、非同期噴射実行フラグ／ＡＳＹＮＣが立って
いる場合には、更に、噴射実行中７ラグ／ＣＩＮＪが立
っているか否かが判定される。噴射実行中７ラグｆｃＩ
ＮＪが立っていない場合ＫＦｉ、次式により、非同期噴
射時間’ＡＣＣＫ無効噴射時間τＶを加えることによっ
て燃料噴射時間τを求めて、前記同期噴射の場合と同様
にして非同期噴射を実行する。

τ＝τＡＣＣ＋τＶ　・・・・・・・・・・・・（５）
一方、非同期噴射実行フラグｆ　Ａ　Ｓ　ＹＮＣが立っ
ていて、しかも、噴射実行中フラグ７ＣＩＮＪが立って
いる場合、即ち、非同期噴射実行フラグｆｓＹＮｃが燃
料噴射実行中に立った場合には、現在実行中の噴射に対
して算出されている燃料噴射終了時間ＴＯＵＴに、次式
により、非同期噴射時間ｔＡＣＣを加えたものを新たな
燃料噴射終了時間ＴＯＵＴとすることによって、実行中
の燃料噴射時間τを非同期噴射時間ｆＡＣＣ分だけ延長
する。

ＴＯＵＴ＝ＴＯＵＴ＋ｔ”ＡＣＣ・−・・−（６）従っ
て、本実施例においては、非同期噴射実行フラグｆＡＳ
ＹＮＣが噴射実行中に発生した場合においても、この非
同期噴射実行フラグが無視されてしまうことがなく、実
行中の燃料噴射時間が、対応する非同期噴射時間分だけ
延長され、良好な発進性能及び排気ガス浄化性能を得る
ことができ（１５） る。

なお前記実施例におｈては、本発明が、アイドル状態か
らの発進時ＶＣ−行なわれる非同時噴射に適用されてい
たが１本発明の適用範囲はこれに限定されず、他の加速
時の非同期噴射、或いは、一般の非同期噴射にも同様に
適用できることは明らかである。

以上説明し友通り、本発明によれば、非同期噴射を行な
うための信号が燃料噴射実行中に発生した場合にも無視
されてしまうことがなく、有効な噴射が行なわれるので
、良好なエンジン性能ヲ得ることができるという優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る燃料噴射方法が採用された電子
制御エンジンの実施例を示す、一部ブロック線図を含む
断面図、第２図は、前記実施例に用いられているデジタ
ル電子制御回路の回路構成を示すブロック線図、第３図
囚は、同じ（前記実施例に用いられている。スロットル
ポジションセンサの接点構成を示す正面図、！！３図＠
は、同じ（１７） （１６） く接、煮出力の変化状態の一例を示す線図、第４図は、
同じく前記実施例に用いられて吟るメインプログラムの
一部を示す流れ図、第５図は、同じく、燃料噴射実行の
ための３００ＣＡ割り込みルーチンを示す流れ図である
。 １０・・・エンジン、１６・・・エア７０−メータ、２
０・・・ディストリビュータ、２２・・・クランク角セ
ンサ、２８・・・吸気絞り弁、３０・・・スロットルポ
ジションセンサ、４２・・・吸気マニホルド、４４・・
・インジェクタ、５０・・・デジタル電子制御回路。 代理人　　高　矢　　　論 （ｔｌか１名） （里８　） 弔　３　図 第４　副

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エンジンの吸入空気量とエンジン回転数に応
   じて算出される基本の燃料噴射量に、エンジン状態等に
   応じた補正を加えて、エンジン回転と同期して燃料を同
   期噴射すると共に、エンジン運転状態に合わせて、信号
   検出時に所定量の燃料を非同期噴射するようにした電子
   制御エンジンの燃料噴射方法において、非同期噴射を行
   なうための信号が、燃料噴射実行中に発生し友時は、実
   行中の燃料噴射時間を、非同期噴射時間分だけ延長する
   ようにしたことを特徴とする電子制御エンジンの燃料噴
   射方法。