JPS5828554A - 燃料噴射式エンジンの燃料噴射電子制御方法 - 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、自動車等の車輌に用いられる火花点火式エン
ジンの電子制御式燃料噴射装置に係り、更に詳細にはＬ
ジＩトＯニツタ型電子制御式燃料噴射装胃に於ける燃料
噴射量を決定する電子制御装置に係る。

火花点火式エンジンの電子制御式燃料噴射装置の一つと
して、エア７０メータの如き空気量センサによりエンジ
ン吸気系を流れる空気の流量を検出し、また回転数セン
サによりエンジンの回転数を検出し、これらセンサによ
り検出された空気流量とエンジン回転数に基いてマイク
ロコンピュータによりエンジンの一行程当りの基本燃料
噴射量を算出し、咳基本燃料噴射−に応じたパルス信号
を燃料噴射弁へ出力し、該燃料噴射弁の開弁時−を制御
して燃料噛制量を計最制御することを基本とする、所１
１Ｌジェトロニック方式の燃料噴＠装置が従来から良く
知られており、多くの自動車用エンジンに適用されてい
る。

実用化されている多くのしジェトロニック方式の燃料噴
射装置に於ては、加速又は減速運転の如き過渡運転時に
は加速増量又は減速減量の如く燃料噴射量を修正制御す
ることが行われている。

空気量センサが検出する空気の流量と回転数センサが検
出するエンジンの回転数の変化よりエンジンが減速又は
加速運転されていることを判別し、この判別結果に基い
て加速又は減速運転時の燃料噴射量の修正を行うよう構
成された燃料噴射式エンジンの電子制御装置が既に提案
されている。空気量センサおよび回転数センサが検出す
る空気の流量と回転数の変化より加速又は減速運転状態
が、検出される場合、失火等の何らかの原因によりエン
ジン回転数が変動すると、エンジンがアイドル運転状態
にあっても上述の如き演算により求められるエンジン−
行程当りの吸入空気量が変化し、アイドル運転状態であ
って加速又は減速運転状態でないにも拘らず加速又は減
速運転状態が検出され、これにより燃料噴射量の修正が
行われる可能性がある。アイドリンク運転時に加速増量
或は減速減量等の燃料噴射量の修正制御が実行されると
、エンジン回転数が大きく変動し、良好なアイドル運転
性が維持されなくなる虞れがある。

本発明はエンジンがアイドル運転されている時には上述
の如き要領にて加速又は減速運転状態が検出されても燃
料噴射量の修正制御が実行されないよう改良された燃料
噴射式エンジンの電子制御装置を提供することを目的と
している。

かかる目的は、本発明によれば、エンジンの吸気系を流
れる空気の流量を検出する空気量センサと、エンジンの
回転数を検出する回転数センサと、前記空気量センサ及
び前記回転数センサが検出する空気の流量と回転数より
エンジンの一行程当りの基本燃料量を算出する基本燃料
量演算手段と、前記空気量センサ及び前記回転数センサ
が検出する空気の流量と回転数の変化よりエンジンが加
速又は減速運転されていることを判別する過渡運転判別
手段と、エンジンがアイドル運転されていることを判別
するアイドル判別手段と、前記アイドル判別手段がアイ
ドル運転状態を判別しておらず且前記過渡運転判別手段
がエンジンの加速又は減速運転状態を判別しているとき
前記基本燃料量演算手段により決定された基本燃料量を
補正する燃料量補正手段とを有していることを特徴とす
る燃料噴射式エンジンの電子制御装置によって達成され
る。

かかる構成によれば、過渡運転判別手段が加速又は減速
運転状態を判別し、しかもアイドル判別手段によりエン
ジンがアイドル運転されていな０ことが確認されて燃料
量補正が実行されるから、アイドル運転時に不必要な燃
料量補正が実行されることがない。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明による電子制御装置が組込まれた燃料噴
射式エンジンの一実施例を示す概略構成図である。図に
於て、１はエンジンを示しており、該エンジン１はシリ
ンダブロック２とシリンダヘッド３とを有しており、シ
リンダブロック２はその内部に形成されたシリンダポア
にピストン４を受入れており、そのピストン４の上方に
前記シリンダヘッドと共働して燃焼室５を郭定している
。

シリンダヘッド３．には吸気ボート６と排気ボート７と
が形成されており、これらボートは各々吸気パルプ８と
排気バルブ９により開閉されるようになっている。また
シリンダヘッド３には点火プラグ１９が取付けられてい
る。点火プラグ１９は点火コイル２６が発生する電流を
ディストリビュータ２７を経て供給され、燃焼室５内に
て放電による火花を発生するようになっている。

吸気ボート６には吸気マニホールド１１、サージタンク
１２、スロットルボディ１３、吸気チューブ１４、エア
フロメータ１５、エアクリーナ１６が順に接続され、こ
れらがエンジンの吸気系を構成している。

吸気マニホールド１１の吸気ボート６に対する接続端近
くには燃料噴射弁２０が取付けられている。燃料噴射弁
２０は燃料タンク２１に貯容されているガソリンの如き
液体燃料を燃料ポンプ２２により燃料供給管２３を経て
供給され、後述する制御Ｂ＠置５０が発生するパルス信
号により開弁時開を制御されて燃料噴射量を計量制御す
るようになっている。

スロットルボディ１３は吸入空気量を制御するスロット
ルバルブ２４を有しており、このスロットルバルブ２４
はアクセルペダル２５の踏込みに応じて駆動されるよう
になっている。

またエンジン吸気系にはスロットルボディ１３をバイパ
スして吸気チューブ１４とサージタンク１２とを接続す
るエアバイパス通路３０が設けられており、このエアバ
イパス通路３０は電磁式のバイパス流量制御弁３１によ
り開閉及びその開口度を制御され、エンジンの主にアイ
ドル回転数をＭｉｌｌするようになっている。

排気ボート７には排気マニホールド１７及び排気！１８
が順に接続されている。

制御装置５０はマイクロコンピュータであってよく、そ
の−例が第２図に示されている。このマイクロコンピュ
ータは、中央処理ユニット（ＣＰＵ）５１と、リードオ
ンリメモリ（ＲＯＭ＞５２通電停止後も記憶を保持する
もう一つのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ＞５４と、
マルチプレクサを有するＡ／Ｄ変換器５５と、バッフ７
メモリを有するＩ　１０＠置５６とを有し、これらはコ
モンバス５７により互に接続されている。このマイクロ
コンピュータは、第１図に示されている如く、バッテリ
電源４８が供給する電流を与えられ、これにより作動す
るようになっている。

Ａ／Ｄ変換器５５は、エア７０メータ１５が発生する空
気流量信号と、エア７０メータ１５に取付けられた吸気
温センサ５８が発生する吸気温度信号と、シリンダブロ
ック２に取付けられた水温センサ５９が発生する冷却水
Ｉ１１信号とを入力され、それらデータをＡ／Ｄ変換し
てＣＰＵ５１の指示に従い所定の時期にＣＰＵ５１及び
ＲＡＭ５３或いは５４へ出力するようになっている。ま
たＩ１０装置５６はディストリビュータ２７に取付けら
れた回転数センサ２９が発生するエンジン回転数信号及
びクランク角信号と、スロットルボディ１３に取付けら
れたスロットルスイッチ６０が発生するスロットル全閉
信号とを入力され、それらのデータをＣＰＵ５１の指示
に従い所定の時期にＣＰＵ５１及びＲＡＭ５３或いは５
４へ出力するようになっている。

ＣＰＵ５１はＲＯＭ５２に記憶されているプログラムに
従って前記各センサにより検出されたデータに基いて燃
料噴射量を計算し、それに基くパルス信号をＩ１０装置
５６を経て燃料噴射弁２０へ出力するようになっている
。即ち、ＣＰＵ５１はエア７０メータ１５が検出する空
気流量と回転数センサ２９が検出するエンジン回転数と
により基本燃料量を算出し、これを吸気温センサ５８に
より検出された吸気濃度と、水温センサ５９により検出
されたエンジン冷却水温度に応じて修正し。

その修正された燃料量に応じたパルス幅のパルス信号を
発生するようになっている。

またＣＰＵ５１はＲＯＭ５２に記憶されているプログラ
ムに従うて吸気温センサ５８により検出された吸気温と
水温センサ５９により検出された水温とに応じてバイパ
ス空気量を算出し、これに応じた信号をＩ１０＠ｆｆ５
６を経てバイパス流量制御弁３１へ出力するようになっ
ている。バイパス流量制御弁３１はＩ１０＠＠５６より
与えられるバイパス空気量信号に応じてその開閉及びそ
の開口度を制御され、エンジンの主にアイドル回転数を
制御する。

またＣＰＵ１５１は前記プログラムに従って前記基本燃
料量と回転数センサ２９により検出されたエンジン回転
数及びクランク角と吸気温センサ５８により検出された
吸気８１度に菖き最適点火時期をＲＯＭ５２より読出し
、この信号をＩ　１０＠置５６より点火コイル２６へ出
力するようになっている。

またＣＰＬＪ５１は前記プログラムに従うてエア７０メ
ータ１５により検出された空気流量と回転数センサ２９
により検出されたエンジン回転数とによりエンジンの一
行程当りの吸入空気量を算出し、また一定期間ごとの吸
入空気量の平均値を算出してこの平均値と現在の吸入空
気量との比較によりエンジンが加速運転成いは加速運転
されているかを判別し、それに応じて前記基本燃料量の
修正を行うようになっている。ＣＰＵ５１はスロットル
スイッチ６０よりスロットルバルブ２４が全閉位置にな
いことを示す信号を入力され且上述の如き比較結果より
エンジンが加速運転されていると判別したとき、基本燃
料量を増量補正し、またスロットルスイッチ６０よりス
ロットルバルブ２４が全開位置にないことを示す信号を
入力されているか、或は−回前の制御周期に於てはスロ
ットルスイッチ６０よりスロットルバルブ２４が全開位
置にないことを示す信号を入力され今回の制御周期に於
てはスロットルスイッチ６０よりスロットルバルブ２４
が全開位置にあることを示す信号を入力された時のいづ
れかでありて且上述の如き比較結果によりエンジンが減
速運転されていると判断した時、基本燃料量を減量補正
するようになっている。

次に第３図及び第４図に示された７０−チャートを参照
して制御装置５０による燃料噴射量制御について説明す
る。

第３図は燃料噴射量制御のメインルーチンを示している
。このメインルーチンに於ては、最初のステップにてエ
ア７０メータ１５、回転数センサ２９、吸気温センサ５
８、水温センサ５９、スロットルスイッチ６０の各々が
検出したデータが読込まれ、これらデータがＲＡＭ５３
に書込まれる。

次のステップにてエア７０メータ１５により検出された
空気流量Ｑと回転数センサ２９により検出されたエンジ
ン回転数Ｎとを用いて（Ｑ／Ｎ）×になる演算が行われ
、基本燃料量ＴＰが算出される。尚、符１８にはエアフ
ロメータの出力補正係数である。

次いで次のステップに移行し、ここでは吸気温センサ５
８により検出された吸気ｍ度及び水温センサ５９により
検出された冷却水濃度に応じて算出された燃料増量比Ｔ
ｅ　（燃料増加量／基本燃料量）と第４図に示されたサ
ブルーチンにより算出されＲＡＭ５３に書込まれている
加速増量比Ａｅ（加速増加量／基本燃料量）と減速減量
比Ｒｒ（減速減量／ａ１本燃料最）を用いて１＋ＴＯ＋
Ａｅ−Ｒｒなる演算が行われ、燃料修正比重Ｃ［（基本
燃料量＋燃料修正量）／Ｊ１本燃料量］が算出される。

次のステップに於て、燃料修正比Ｔｏと基本燃料量ＴＰ
との微算が行われ、燃料噴射ｆｆ１ＴＡＵが算出される
。

燃料噴射量ＴＡＵが算出されると、次のステップに於て
、これに応じたパルス幅のパルス信号が作られ、この信
号がＩ１０＠＠５６より燃料噴射弁２０へ出力される。

これによりこのメインルーチンはリセットされる。

燃料噴射弁２０は前記パルス信号のパルス幅に応じた時
間だけ開弁して所定量の燃料を吸気ボート６へ向けて噴
射供給する。

次に第４図に示されたフローチャートを参照して加速増
量比及び減速減量比算出のためのサブルーチンを説明す
る。このサブルーチンに於ては、先ず最初のステップに
て前記メインルーチンにて読込まれた空気ＩＥＩｉＱと
エンジン回転数ＮとによりＱ／Ｎなる演算が行われ、エ
ンジンの一行程当りの吸入空気量が算出される。

次のステップにてＱ／Ｎの取込みタイミングがクランク
角或はタイマーにより定められる時開に応じて計測され
、その取込み期間に於けるｎ個のＱ／Ｎよりその一定期
一に於ける吸入空気量の平均値（Ｑ／Ｎ）ａが算出され
る。この平均値は吸入空気量Ｑ／Ｎが新たに算出される
毎に計算され、最も新しい一定期圏に於ける平均値が算
出される。

次のステップに於て、現在の吸入空気量（Ｑ／Ｎ）−平
均値（Ｑ／Ｎ）ａなる演算が行われ、その差Δ（Ｑ／Ｎ
）の算出が行われる。

次いで次のステップにてその差Δ（Ｑ／Ｎ）が０より大
きいか否かの判別が行われる。この差Δ（Ｑ／Ｎ）が０
より大きい時は加速運転時であり、０より小さい時は減
速運転時である。

差Δ（Ｑ／Ｎ）≧Ｏの時、即ち加速時には、次にスロッ
トルスイッチがオン信号を出力しているか否かの判別が
行われる。スロットルスイッチがオン信号を出力してい
る時、即ちスロットルバルプ２４が全閉位１にある時に
は加速増量比Ａｅを０としてリセットされる。これによ
りこの時には加速増量は行われない。これに対してスロ
ットルスイッチがオン信号を出力していなければ、即ち
スロットルバルブ２４が全閉位置になければ、次のステ
ップに於て減速減量比Ｒ「を０とし、そして次のステッ
プに於て加速増量比Ａ６の算出が行われる。この加速増
量比Ａ８はＲＡＭ５３に書込まれ、第３図に示されたメ
インルーチンに於ける燃料修正比算出ステップに於て読
み出され、その算出のための演算に於ける一つの変数と
して用いられる。

これによりスロットルバルブ２４が全閉位置以外にある
ことが確認され、且吸入空気量の変化から加速運転状態
が検出された時には加速増量が実行される。

Δ（Ｑ／Ｎ）≧０でない時には、即ち減速運転時には、
次のステップに於てスロットルスイッチ６０がオン信号
を出力しているか否かの判別が行われる。この時スロッ
トルスイッチ６０がオン信号を出力していれば、次のス
テップに於て一目前の制御周期に於てスロットルスイッ
チ６０がオン信号を出力していたか否かの判別が行われ
る。この判別ステップに於て一回前の周期に於てもスロ
ットルスイッチ６０がオン信号を出力していたと判別さ
れると、減速減量比Ｒ「を０としてリセットされる。こ
れによりこの時には減速減量は行われない。−回前の制
御周期に於てはスロットルスイッチ６０がオン信号を出
力していなければ、即ちスロットルバルブ２４が全閉位
置にまで戻された直後であれば、アイドル運転ではなく
減速運転状態と見なし、加速増量比Ａｅを０とし、減速
減量比Ｒ「が算出される。この減速減量比Ｒ「の算出は
スロットルスイッチ６０がオン信号を出力している時も
行なわれる。減速減量比Ｒ「はＲＡＭ５３に書込まれ、
第３図に示されたメインルーチンに於ける燃料修正比算
出ステップに於て読み出され、その算出のための演算に
於ける一つの変数として用いられる。これによりアイド
ル運転時を除く減速運転状態時には燃料の減速減量が行
われる。

尚、上述した実施例に於ては、スロットルスイッチによ
ってエンジンのアイドル運転状態が判別されたが、本発
明はこれに限定されるものではなくエンジンのアイドリ
ンク判別は重速等によって判別されてもよい。また、加
速運転及び減速運転は、基本燃料噴Ｉｌｌの変化より判
別されても良い。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく本発明
の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当業者に
とって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子制御装置が適用される燃料噴
射式エンジンの一つの実施例を示す概略構成図、第２図
は電子制御装置の一つの実施例を示すブロック線図、第
３図は燃料噴射量制御のメインルーチンを示すフローチ
ャート、第４図は加速増量比及び減速減量比を算出する
サブルーチンのフローチャートである。 御装置の作動を説明するフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの吸気系を流れる空気の流量を検出する空気量
   センサと、エンジンの（ハ）転数を検出する回転数セン
   サと、前記空気量センサ及び前記回転数センサが検出す
   る空気の流量と回転数よりエンジンの一行程当りの基本
   燃料量を算出する基本燃料量演算手段と、前記空気量セ
   ンサ及び前記回転数センサが検出する空気の流量と回転
   数の変化よりエンジンが加速又は減速運転されているこ
   とを判別する過渡運転判別手段と、エンジンがアイドル
   運転されていることを判別するアイドル判別手段と、前
   記アイドル判別手段がアイドル運転状態を判別しておら
   ず且前記過渡運転判別手段がエンジンの加速又は減速運
   転状態を判別しているとき前記基本燃料量演算手段によ
   り決定された基本燃料量を補正する燃料量補正手段とを
   有していることを特徴とする燃料噴射式エンジンの電子
   制御装置。