JPS5828540A - 内燃機関の電子制御式燃料噴射方法および装置 - Google Patents

内燃機関の電子制御式燃料噴射方法および装置

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JPS5828540A
JPS5828540A JP11689581A JP11689581A JPS5828540A JP S5828540 A JPS5828540 A JP S5828540A JP 11689581 A JP11689581 A JP 11689581A JP 11689581 A JP11689581 A JP 11689581A JP S5828540 A JPS5828540 A JP S5828540A
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JP
Japan
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engine
fuel injection
time
fuel
injection
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JP11689581A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Kobayashi
伸行 小林
Hiroshi Ito
博 伊藤
Kazuhiko Funato
船戸 和彦
Kunihiro Fujino
藤野 邦寛
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/068Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for warming-up

Landscapes

  • 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
ンジンの吸入空気蓋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四ッ
トルボデイにエンジン気筒数個或いFi1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、エアフローメータ
等を用いて検出されたエンジン吸入空気量と、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で算出される基本の燃料噴射
111K、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all)K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1通常の同期噴射とは別に、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1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
時間は、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
所足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太き
(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、父、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、
高負荷時ニモンジン出力を増大させるため、絞り弁開度
が例え−ば600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#に応じて増量比を変化させることげよっ
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、或い線、
車速が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。
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。
しかしながら従来の電子制御式燃料噴射装置においては
、暖機時加速増量補正を行なうに際して、絞り弁開度の
変化速度が大である時に発生される加速信号に応じた暖
機時加速増−・値の減衰を、増量後の経過時間に応じて
行なうようにしていたため、燃料噴射時間の減衰割合が
エンジンの運転状nJc正確にけ対応せず、減衰割合が
早すぎて十分な加速性能が得らねなかったり、或いは、
減衰割合が遅すぎて必要以上に燃料を消費してしまうと
いう欠点を有した。一方、暖機時加速増量値をエンジン
回転と共に減衰させることも考えられるが、エンジン回
転毎に暖機時加速増鰺値を減衰させると、エンジンブレ
ーキ時等の燃料カット中においても増量値が減衰されて
しまうため、やはり実際のエンジン運転状態に即した暖
機時加速増量値の減衰が行なわわない場合があった。
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、エンジンの運転状@4 f正確ニ対応させて暖機時
加速増量値を減衰させることができる内燃機関の電子制
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、暖機時加速増量
値を、燃料の同期噴射毎に減衰させるようにして、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
開度及び絞り弁開度変化を検出する絞り弁開度センサと
、エンジン始動中であることを検出する始動センサと、
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、エンジン暖機中の加速直後は前
記燃料噴射時間を所定量増量補正し、更に、燃料の同期
噴射毎に暖機時加速増量補正係数を減衰させて、燃料噴
射信号を前記インジェクタに出力する電子制御回路と、
を用いて構成した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
る冷却水温セン誉16と、前記エアフローメータ12内
に配設された、エンジン吸入空気温を検出する吸入空気
温センサ18と、吸気通路10に配設された絞り弁20
の開度及び絞り弁開度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ッチ24と、排気通路26に配設さ
ねた、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fJIL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タメノインシエクタ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、エンジン暖機中の加
速直後は前記燃料噴射時間を所定量増量補正し、更に、
燃料の同期噴射電子制御回路38とから構成されている
。第1図において、40はエアクリーナ、42はサージ
タンク、44は点火プラグ、46は触媒コンバータであ
り、第2図において、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図に詳細に示す
如く、エアフローメータ12(吸入空気温センサ18を
含む)、冷却水温センサ16、及び、バッテリ48出力
のアナログ信号をデジシ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1
4、スロットルポジションセンサ22、スタータスイッ
チ24、酸素濃度センサ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
52と、中央演算処理回路54と、リードオンリーメ毫
り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ー
フェース回路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22Ku、第3図<A
)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
開度が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
ACCIIil:点70及びACC2接点72が[tら
れている。従って、アイドル接点66及びパワー接点6
8のオンオフ状IIK応じて、絞り弁開1を検出できる
だけでなく、第3図ω)に示すように、アイドル接点6
6のオフ出力、及び。
ACCI接点70、ACC2接点72のパルス出力の間
隔から、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38F
i、エアフローメータ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。
Tp=K ・−9=  ・・・・・・・・・・・・ (
すここで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。
’+ =Tp−f (A/F ) ・f(WL) ・f
(THA) ・(1+f (ASE)+f (APW)
+f (OTP ) ) (1−f (R8) )・・
(2)ここで、f(A/F) /fi空燃比補正係数、
f(Wl、)は暖機増量補正係数、f(THA)は吸入
空気温補正係数、f(ASE)は始動後増量補正係数、
 f (AFW)け暖機時加速増量補正係数、f(OT
P)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hる有効同期噴射時間「1に、次
式に示す如く、バッチIJ’を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「7
を加えることりより、同期噴射時間τst−算出する。
τ8=τ1+τV 曲曲曲(3) この同期噴射時間τl5Vc対応する燃料噴射信号が、
インジェクタ36iC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τ8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輩補正は、次のようにし
て行なわれる。即ち、前記スロットルポジションセンサ
22の出力に応じて、加速状態であると判定された時は
、前記リードオンリーメモリ56に記憶されている、例
えば第4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)o  のテーブル
から、その時のエンジン冷却水温に応じた暖機時加速増
量補正係数の初期値f(AEW)oを読み出して、暖機
時加速増量補正係数f(AEW)とし、こtlによって
暖機時加速増量補正を行なう。
この暖機時加速増漱補正係数f(AFW)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 I/C到達する迄、その
時の、エンジン暖機の進行状態に応じた、前出第ダ図に
示される暖機時加速増量補正係数の初期値f(AEW)
o  K対応する着だけ、増大されている。
前記暖機時加速増量補正係数は、次のようにして、同期
噴射毎に減衰される。即ち、第5図に示す如く、塘ず、
噴射フラグの状態から、同期噴射時であるか否かが判定
される。噴射フラグが1とされている同期噴射時には、
噴射′フラグをおろし、次に、エンジン始動状態である
か否かを判定する。
エンジン回転数が、例えば500 rpm以上となった
エンジン始動後である時は、現在の暖機時加速増希補正
係数f(AEW)と、暖機時加速増量補正係数の初期値
f(AEW)Oとの大小関係管比較する。f(AEW)
がf(AEW)o以上である場合には、同期噴射毎の減
衰率を5%とし、又、 f (AEW)がf (AEW
) o未満である場合には、同期噴射毎の減衰率を0.
5%とする。一方、エンジン回転数が、例えばs o 
o rpm未満であるエンジン始動状態である時は、始
動板と同様の減衰率を用いると、オーバーリッチになる
可能性があるので、エンジン始動中である場合VC#−
1、同期噴射毎の減衰率を大とし1例えば15%とする
f(AEW)が零より大である場合Kd、同期噴射毎に
減衰を繰返えし、一方、f(AEW)が零以下となった
場合K Fif (AEW)を岑として、減衰ルーチン
を終了する。
本実il 例に、おけるスロットルポジションセンサの
出力状態と暖機時加速増41に補正係数の時間変化の関
係の一例を鴎6図に示す。
このようにして、燃料の同期噴射毎に暖機時加速増量補
正係数を減衰させることにより、m料カットに拘らず、
エンジンの暖機状態に正確に対応して暖機時加速増量値
を減衰させることができる。
以上説明した通り1本発明によれば、暖機時加速増量値
を、エンジンの暖機状’WAVcE確に対応させて減衰
させることができ、従って、燃料カット等に拘らず、十
分な加速性能を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1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31囚は、前記実施例[甲いられているスロッ
トルポジションセンサの接点博成會示す正面図、第3図
CB)は、同じく、各接点からの出力状態の一例を示す
線図、第4図は、前記実施例に粗しられている、エンジ
ン冷却水温と暖機時加速増を補正係数の初期値との関係
を示す線図、第5図は、同じく、暖機時加速増量補正係
数の減衰ルーチンを示j′流九図、再出力状態と暖歳時
加速増量補正係数の時間変化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、22・・・スロッ
トルポジションセンサ、24・・・スタータスイッチ、
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 (2)

    【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、暖機時加速増量
    値を、燃料の同期噴射毎に減衰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)  エンジンの吸入空気量を検出する吸入空気量
    センナと、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
    開度及び絞り弁開度変化を検出する絞り弁開度センナと
    、エンジン始動中であることを検出する始動センサと、
    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、エンジン暖機中の加速直後は前
    記燃料噴射時間を所定量増量補正し、更に、燃料の同期
    噴射毎に暖機時加速増量補正係数を減衰させて、燃料噴
    射信号を前記インジェクタに出力する電子制御回路と、
    を備えたことを4I微とする内燃機関の電子制御式燃料
    噴射装置。
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