JPS5828535A - 内燃機関の電子制御式燃料噴射方法および装置 - 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式燃料噴射方法及び装置
に係り、特に、自動車用内燃機関に用いるに好適な、エ
ンジンの吸入空気量とエンジン回転数に応じて基本の燃
料噴射量を算出すると共に。

エンジン状態等に応じて前記燃料噴射量を補正するよう
゛にした内燃機関の電子制御式燃料噴射方法及び装置の
改良に関する。

内燃開開（エンジンと称する）の燃焼室圧所定空燃比の
混合気を供給する方法の１″′）ＶＣｌいわゆる電子制
御式燃料噴射装置を用いるものがある。

コレは、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祉スロッ
トルボディにエンジン気ｆｍ数個或イは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れた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
料噴射装置において、通常は、エア７０−メータ等を用
いて検出されたエンジンの吸入空気量と、ディス）　Ｉ
Ｊピユ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
ＩＫ、エンジン各部に配設されたセンサから入力される
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
、通常の同期噴射とは別に、走行状１１１１に合わせて
センナからの信号が入つ走置後だけ所定電の噴射を行な
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７０−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りて算出さ
れる基本噴射時間に、各センサからの信号により、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、更に、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
時間社、例えば、エンジン始動性の向上を図るため、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ととＫよる空燃比のずれを防
止するた・め、ａ大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、絞り弁装
置が例えば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１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質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
速が規足最高速を越えた時ＫＦｉ、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。

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。

このような電子制御式撚−料噴射装置において、従来の
暖機時加速増量補正は、絞り弁が全閉状態でなくなって
から、絞り弁の間髪変化に応じて、最初の加速信号が発
生する迄の第１の時間間隔、及び、前回の加速信号が発
生してから今回の加速信号が発生する迄の第２の時間間
隔に応じて、オンオフ的に行なうようにされていたため
、必らずしも十分な加速性能を得ることができなかった
。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、加速状態に応じてきめ細かな暖機時加速増普補正を
行なうことができる内ｉ機関の電子制御式燃料噴射方法
及び装置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
じて基本の燃料噴射量を算出すると共Ｋ、エンジン状態
篩に応じて前記燃料噴射量を補正するようにした内燃機
関の電子制御式燃料噴射方法において、加速何月の発生
間隔によって加速の速さを判定し、こｈＫよって暖機時
加速増量補正係数を段階的に増大させるようにして前記
目的を達成したものである。

又、前記暖機時加速増量補正係数を段階的に増大させる
ための加速信号の発生間隔を、絞り弁全閉信号がオフと
なってから最初の加速信号が発生する迄の第１の時間間
隔、及び、前回の加速信号が発生してから今回の加速信
号が発生する迄の第２の時間間隔とし、前記第１の時間
間隔が第１の所定時間未満であれば暖機時加速増量補正
係数を初期値の２倍に、第１の所定時間以上であれば初
期値に設定し、更に、前記第２の時間間隔が第２の所定
時間未満であれば、その時の暖機時加速増量補正係数に
初期値を２倍したものを加え、餉２の所定時間以上筒３
の所定時間未満であれば、その時の暖機時加速増量補正
係数に初期値を加えるようにしたものである。

更に、前記方法が実施される内燃機関の電子制御式燃料
噴射装置を、エンジンの吸入空気ｉｔを検出する吸入空
気量センサと、エンジン回転数を検出する回転数セ／す
と、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサと、絞
り弁の全閉状態を検出して絞り弁全閉信号を発生すると
共に、絞り弁の開明変化に応じて加速信号を発生する絞
り弁開度センサと、エンジン内に燃料を噴射するインジ
ェクタと、エンジンの吸入空気量とエンジン回転数に応
じて基本の燃料噴射時間を算出すると共に、絞り弁全閉
信号がオフとなってから最初の加速信号が発生する迄の
第１の時間間隔、及び、前回の加速信号が発生してから
今回の加速信号が発生する迄の第２の時間間隔に応じて
、前記第１の時間間隔が第１の所定時間未満であれば、
暖機時加速増量補正係数を初期値の２倍に、第１の所定
時間以上であれば初期値に設定し、更に、前記第２の時
間間隔が第２の所定時間未満であれば、その時の暖機時
加速増量補正係数に初期値を２倍したものを加え、第２
の所定時間以上筒３の所定時間未満であれば、その時の
暖機時加速増量補正係数に初期値を加えることによって
暖機時加速増量補正を行なって、前記インジェクタに燃
料噴射信号を出力する電子制御回路と、を用いて構成し
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電子制御式燃料噴射方法が採用
された電子制御式燃料噴射装置の実施例は、第１図及び
第２図に示す如く、エンジンの吸気通路１０に配設され
た、エンジンの吸入空気量を検出する、エアフローメー
タ１２と、エンジン回転に応じたパルス信号を発生する
ディストリビュータ１４と、エンジン冷却水温を検出す
る冷却水温センサ１６と、前記エアフロメータ１２内に
配設された、エンジン吸入空気温全検出する吸入空気温
上ンサ１８と、吸気通路１０１Ｃ配設された絞り弁２０
の開度及び絞り弁開就変化を検出するスロットルポジシ
ョンセンサ２２と、エンジン始動中にスタータ信号を発
生するスタータスイツチ２４と、排気通路２６に配設さ
れた。排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ
２８と、変速機３０の軸の回転数から車両の走行速饗を
検出するための車速センサ３２と、エンジンの吸気マニ
ホルド３４内に燃料を噴射するためのインジェクタ３６
と、エンジンの吸入空気量とエンジン回転数に応じて基
本の燃料噴射時間を算出すると共に、絞り弁全閉信号が
オフとなってから最初の加速信号が発生する迄の第１の
時間間隔、及び、前回の加速信号が発生してから今回の
加速信号が発生する迄の第２の時間間隔に応じて、前記
第１の時間間隔が第１の所定時間未満であれば、暖機時
加速増量補正係数を初期値の２倍に、第１の所定時間以
上であれば初期値に設定し、更に、前記第２の時間間隔
が第２の所定時間未満であれば、その時の暖機時加速増
量補正係数に初期値を２倍したものを加え、第２の所定
時間未満第３の所定時間未満であれば、その時の暖機時
加速増量補正係数に初期値を加えることによって暖機時
加速増量補正を行なって、前記インジェクタ３６に燃料
噴射信号を出力するデジタル電子制御回路３８とから構
成されている。第１図πおいて、４０けエアクリーナ、
４２はサージタンク、４４Ｆｉ点火プラグ、４６は触媒
コンバータであり、第２図においては、４８はバッテリ
である。

前記デジタル電子制御回路３８は、第２図に詳ｉｆ示す
如く、エアフローメータ１２（吸入空気温上ンサ１８を
含む）、冷却水温上ンサ１６及びバッテリ４８出力のア
ナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ−
デジタル変換器５０と、前記ディストリビュータ１４．
スロットルポジションセンサ２２、スタータスイッチ２
４．ＩＩ素濃藍センサ２８、車速センサ３２出力のデジ
タル信号を入力するための入力インターフェース回路５
２と、中央演算処理回路５４と、リードオンリーメモリ
５６と、ランダムアクセスメモリ５８と、中央演算処理
回路５４における演算結果をインジェクタ３６に出力す
るのに適した燃料噴射信号に変換する出力インタ−７エ
ース回路６０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２２１−ｔ、第３図囚
に示す如く、絞り弁軸６２に固着され、絞り弁の開度変
化と連動して移動する可動接点６４と、絞り弁の全閉時
に前記可動接点６４の先端が接触してオンとなり、絞り
弁の全閉状態を検出するアイドル接点６６と、絞り弁開
層が６０°以上になった時に前記可動接点６４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６８と、前記アイドル接点６６と
パワー接点６８の中間位置に配設され、可動接点６８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Ａ
ＣＣＩ接点７０及びＡＣＣ２接点７２が設けられている
。従って、アイドル接点６６及びパワー接点６８のオン
オフ状態に応じて、絞り弁開度を検出できるだけでなく
、第３図（Ｂ）に示すように、アイドル接点６６のオフ
出力、及び、ＡＣＣＩ接点７０、ＡＣＣ２接点７２のパ
ルス出力の間隔、即ち、加速信号の発生間隔から、絞り
弁開度の変化遠征も検出で＾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３８は
、エアフロメータ１２出力の吸入空気量Ｑとディストリ
ビュータ１４出力から算出されるエンジン回転数Ｎによ
り、次式を用いて、基本噴射時間ＴＰを算出する。

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τ１を算出する。

ｔ＋　＝Ｔｐ−ｆ（Ａ／Ｆ）　・ｆ（ｗＬ）　・ｆ（Ｔ
ＨＡ）　・（１＋ｆ（ＡＳＥ）十￥（ＡＥＸを’）＋ｆ
（ＯＴＰ））（１−ｆ（Ｒ８））　　・・・・・・（２
）ここで、ｆ（Ａ／Ｆ）は空燃比補正係数、ｆ（ＷＬ）
は暖機増量補正係数、ｆ（ＴＨＡ）ｔ；を吸入空気温補
正係数、ｆ　（ＡＳＥ）は始動後増量補正係数、ｆ（Ａ
ＥＷ）は暖機時加速増量補正係数、ｆ　（ＯＴＰ）はオ
ーバーヒート（出力）増量係数、ｆ（Ｒ８）は減量係数
である。

このようにして求められる有効同期噴射時間τ。

に１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３６の応答遅れ時間に対応する無効噴射時間τ
Ｖを加えることＫより、同期噴射時間τ８を算出する。

τ、＝ｒ、＋τ７　・・曲・・曲（３）この同期噴射時
間ｒ、　Ｋ対応する燃料噴射信号が、インジェクタ３６
に出力され、エンジン回転と同期してインジェクタ３６
が同期噴射時間τ。

だけ開かれて、エンジンの吸気マニホルド３４内に燃料
が噴射される。

本実施例における暖機時加速増量補正は次のように行な
われる。即ち、前記スロットルポジションセンサ２２の
ＡＣＣＩ接点７０或いはＡＣＣ２接点７２から加速信号
が入力されると、第４図に示す如く、まず、リードオン
リーメそり５６に予め記憶されている、第５図に示すよ
うな、エンジン冷却水温と暖機時加速増量補正係数の初
期値ｆ（ＡＥＷ）、の関係を表わしたテーブルから、エ
ンジン冷却水ｆｍＫ応じた初期値ｆ（ＡＥＷ）ｏが読み
出されてレジスタＡＫ入ねられる。次いで、絞り弁全閉
信号のフラグｆＬＬが１である時、即ち、今回の加速信
号が、最初の加速信号である時には、フラグｆＬＬを零
とする。更に、絞り弁全閉信号がオフとなってから最初
の加速信号が発生する迄の時間ｔ１が、第１の所定時間
Ｔ１未満である時には、レジスタＡＶｃ入れられている
値、即ち、初期値ｆ　（ＡＥＷ）ｏを２倍したものをレ
ジスタＡＩＣ入れる。一方、時間１＋がＴ、以上である
時には、レジスタＡに入りられている値はそのまｔｇし
ておく。次いで、前記レジスタＡＷｃ入れられた値を暖
機時加速増量補正係数ｆ（ＡＥＷ）として、暖機時加速
増量補正を行なう。

一方、絞り弁全閉信号の７ラグｆＬＬが零である時、即
ち、今回の加速信号が２発目以降の加速信号である時に
は、前回の加速信号が発生してから今回の加速信号が発
生する迄の時間ｔｍを、鮪３の所定時間と比較する。時
間を重が、第３の所定時間Ｔｍ　（＞’ｒ＋　）未満で
ある時Ｋｑ　　まず、レジスタＡＫ格納されている初期
値ｆ（ＡＥＷ）ｏを３倍したものをレジスタＢＫ入れて
、暖機時加速増量補正係数の上限値ｆ（ＡＥＷ）ｕ　と
する。次いで、時間を倉を、第２の所定時間Ｔ＊　（Ｔ
ｓ＞　Ｔｔ＞Ｔｔ　）と比較し、時間ｔ！がＴ２　　未
満である晧ＶＣは、レジスタＡＫ入れられている値、即
ち、初期値ｆ　（ＡＥＷ）。

を２倍したものをレジスタＡＫ入れる。一方、時間を重
が１８以上である時には、レジスノＡＫ入れられている
値はそのままにしておく。更に、レジスタＡＶｒ人ねら
れている値に、その時の暖機時加速装置係数ｆ（ＡＥＷ
）を加えた値を、レジスタＡに格納する。次いで、レジ
スタＡに格、納された値を、前記レジスタＢに格納され
た値、即ち、上限値ｆ（ＡＥＷ）ｕ　と比較し、上限値
ｆ（ＡＥＷ）ｕを超えている時は、上限値ｆ（ＡＥＷ）
ｕをレジスタＡに入れる。更に、このレジスタＡＫ入れ
られた値を、暖機時加速増量補正係数ｆ　（ＡＥＷ）と
して、暖機時加速増量補正を行なう。

従って、暖機時加速補正係数ｆ（ＡＥＷ）は、前記スロ
ットルポジションセンサ２２から加速信号が入力される
毎に、上限値ｆ　（ＡＥＷ）ｕ　ＶＣ到達する迄、増大
されることとなる。又、この暖機時加速増量補正係数ｆ
（ＡＥＷ）Ｆｉ、エンジンの暖機進行と共に、例えば、
燃料の同期噴射毎に、その時の暖機時加速増量補正係数
ｆ　（ＡＥＷ）が、初期値ｆ（ＡＥＷ）ｏ以上工ある時
ＶＣは、５チずつ減衰され、又、初期値ｆ（ＡＥＷ）ｏ
未満となった時には、Ｏ，ＳＳずつ減衰されている。

本実施例における、急加速時の加速信号と暖機時加速増
量補正係数の関係の一例？ｒ−第６図に示し、又、緩加
速時の加速信号と暖機時加速増量補正係数の関係の一例
を第７図に示す。

以上説明した通り、本発明によれば、加速信号の発生間
隔に応じて暖機時加速増量補正係数がきめ細かく増大さ
れるので、燃料をむだに消費することなく、加速性能を
向上す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、本発明に係る内燃機関の電子制御式燃料噴射
方法が採用された電子制御式燃料噴射装置が配設された
内燃機関を示す、一部ブロック線図を含む断面図、第２
図は、前記実施例の回路構成を示すブロック線図、第３
図＜Ａ）ｔ′ｉ、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、第３図田
）は、同じく接点出力の変化状態の一例を示す線図、第
４図は、前記実施例における加速割込みルーチンを示す
流れ図、第５図は、前記実施例で用いられている、エン
ジン冷却水温と暖機時加速増監補正係数の初期値の関係
を示す線図、第６図は、前記実施例における急加速時の
加速信号と暖機時加速増量補正係数の関係の一例を示す
線図、第７図は、同じく緩加速時の加速信号と＠機時加
速増量補正係数の関係の一例を示す線図である。 １２・・・エアフローメータ、１４・・・ディストリビ
ュータ、１６・・・冷却水温センサ、２０・・・絞り弁
、２２・・・スロットルポジションセンサ、３６・・・
インジェクタ、３８・・・デジタル電子制御回路。 代理人　　高　矢　　　論 （ほか１名）

Claims (3)

【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
   じて基本の燃料噴射量を算出すると共に、エンジン状態
   等に応じて前記燃料噴射量を補正するようにした内燃機
   関の電子制御式燃料噴射方法において、加速信号の発生
   間隔によって加速の速さを判定し、これによって暖機時
   加速増量補正係数を段階的に増大させるようにしたこと
   を特徴とする内燃機関の電子制御式燃料噴射方法。
2. （２）前記暖機時加速、増量補正係数を段階的に増大さ
   せるための加速信号の発生間隔が、絞り弁全閉信号がオ
   フとなってから最初の加速信号が発生する迄の第１の時
   間間隔、及び、前回の加速信号が発生してから今回の加
   速信号が発生する迄の第２の時間間隔とされ、前記第１
   の時間間隔が第１の所定時間未満であれば暖機時加速増
   量補正係数を初期値の２倍に、第１の所定時間以上であ
   れば初期値に設定し、更に、前記第２の時間間隔が第２
   の所定時間未満であれば、その時の暖機時加速増量補正
   係数に初期値を２倍したものを加え、第２の所定時間未
   満第３の所定時間未満であれば、その時の暖機時加速増
   量補正係数に初期値を加えるようにされている特許請求
   の範囲第１項に記載の内燃機関の電子制御式燃料噴射方
   法。
3. （３）　　エンジンの吸入空気量を検出する吸入空気量
   センサと、エンジン回転数を検出する回転数センサと、
   エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサと、絞り弁
   の全閉状態を検出して絞り弁全閉信号を発生すると共に
   、絞り弁の開度変化に応じて加速信号を発生する絞り弁
   開度センサと、エンジン内に燃料を噴射するインジェク
   タと、エンジンの吸入空気量とエンジン回転数に応じて
   基本の燃料噴射時間を算出すると共に、絞り弁全閉信号
   がオフとなってから最初の加速信号が発生する迄の第１
   の時間間隔、及び、前回の加速信号カ５発生してから今
   回の加速信号が発生する迄の第２の時間間隔に応じて、
   前記ａｔの時間間隔が＠１の所定時間未満であれば、暖
   機時加速増量補正係数を初期値の２倍に％第１の所定時
   間以上であれば初期値に設定し、更に、前記第２の時間
   間隔が第２の所定時間未満であれば、その時の暖機時加
   速増量補正係数に初期値を２倍したものを加え、第２の
   所定時間未満第３の所定時間未満であれば、その時の暖
   機時加速増量補正係数に初期値を加えることによって暖
   機時加速増鎗補正を行なって、前記インジェクタに燃料
   噴射信号を出力する電子制御回路と、を備えたことを特
   徴とする内燃機関の電子制御式燃料噴射装置。