JPS59103928A - 電子燃料噴射制御装置 - 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、吸入空気量と１７９７回転数とに基づいて基
本噴射パルス幅の基本燃料噴射パルス信号を演算し、工
／ジ／の運転状態に応じて基本噴射パルス幅を補正して
燃料噴射を常時開ループにより行なうようにした電子燃
料噴射制御装置に関し、特に高度感知弁を用いることな
く高地における高置イｄｊ時の空燃比を適切な値に保ｆ
ｉするようにしたものである。

従来の開ループ制御による電子燃料噴射制御装ｊ’、４
においては、エアフローメータにより吸入璧気情全検出
すると共に点火−ン梵信号によりエンジン回転数を検出
して、これら吸入孕気量およびエンジン回転数に基づい
て基本噴射パルス幅の基本燃料噴射パルス信号を演算し
、さらに、吸入空気温度やエンジン冷却水温に基づいた
燃料増量補正や、車両の加速時のように大きなエンジン
出力が要求される場合の出力増量等、各種の燃料増減賦
桶止を行ない、エンジンが適切な状態で運転されるよう
にしている。

例えば、スロットルバルブの開度が所定値以上の時には
高負荷時として燃料を出力増量（Ｖｌ、増量）シて出力
空燃比になるようにすると共に、吸入空気量が所定値以
上の場合には、異常加熱を防止するために、同様に燃料
を増−１ｆｖ（ＯＴ増量）シている。第１図はエンジン
の負荷状態と空気過剰率λとの関係を示し、ＸとＹとで
示す線の間の領域は、上記ＯＴ増量の領域であり、Ｙの
下の領域はＶＬ増量の領域であり、これらの領域では空
気過剰率λがλ〈１となり、空燃比が過濃となる傾向か
ある。

このような開ループ制御による電子燃料噴射制御装置を
備えたエンジンを搭載した車両を高地で運転する場合、
空気密度が低下するため前述した出力増量が実行される
頻度が多くなると共にその実行時間が長くなり、排気エ
ミツショ／が悪化する惧れがある１、そこで、従来、ア
ネロイド型萬度感知弁により高度を検出し、車両が冒地
を走行している場合には出力増量を減少させ若しくはカ
ットしている。

従って、従来のかかる電子燃料噴射制御装置においては
、高度を検出するためにのみ用いられる高度感知弁を必
要とし、部品点数の増加、信頼性の低下、およびコスト
増という問題がある。、本発明の目的は、高地における
空燃比を保偵するだめには高１隻を検出するためＶこの
シル用いる高度感知弁が必要となるという従来の問題点
に鑑み、高度感知弁を用いることなく高地における空燃
比全保ｆｒｉすることのできる穎、子燃料噴射制（ｉｉ
ｌ装置％、（を提供することにある。

次に、不発明における高度検知の背景技術Ｖこついて説
明する。

第２図は、上述したエアフローメータの４：ｔｌｎＣｊ
構成を示し、エアフローメータ１００はエアクリーナと
スロットルバルブとの間に設けられ、軸１’００ａを中
心として回動するメジヤリフググレート１００ｂと、メ
ジヤリフググレート１００ｂの回動角に応じた′「シ圧
値が得られるボテ７７円メータ（不図示）とから取り、
メジヤリ／クジレート１　’００　ｂ　（Ｄ　ｕ＋４度
はエアクリーナを介して吸入される吸入を気量により次
定される。

この独の工“アフロ−メータは第３図に示す如く、エア
フローメータのスロットルチャンバー内における前後差
圧△Ｐに対しエアフローメータのメ・ジャリングプレー
トの開度を対数関ｕ的に変化させ、吸入空気量が少ない
場合でも所定の計測精度を得るようにしている。

しかしながら、エンジンの高負荷時には気筒の関係から
吸気脈動が生じ、その際に差圧△Ｐは第３図に示す如き
ｐｎを中心にｐｏおよびＰＩ間を正弦波状に変化する。

この時、メジヤリフグプレート１００ｂの中心回置は圧
力ＰＯ１Ｐｌに対応する開度ａＯ１ａｌの平均値より大
きい開度すとなり、実際の吸入空気量より大きい値がエ
アフローメータにより検出されろう この結果、高負荷時に、電子燃料噴射制御装置からイ／
ジエクタに、燃料噴射敢が過大、即ち空燃比が過濃とな
るような制御信号が出力され、この結果工／ジ／の出力
低下および排気エミツショ／の低下を来たす惧れがある
。

そこで、このような現象を回避するため、上限噴射パル
ス幅’ｌ’ｐｍａｘを設定しておき、高負荷時に、上限
噴射パルス幅’ｌ’　ｐ　ｍａｘより基本噴射パルス幅
Ｔｐが大きい時は、噴射パルス幅を’ｌ’　ｐ　ｍａｘ
に制限し、もって、高負荷時における空燃比が過濃とな
らないようにしている。

一方、高地における空気密度が平地に比べて小さいので
、吸入空気量とエンジ／回転数とから演算した高地にお
ける基本燃料噴射ノ（ルス信号の基本噴射パルス幅Ｔｐ
は平地における基本噴射）＜１１１幅Ｔｐより小さくな
ることが知られている。そこで、高負荷時において基本
噴射ノクルス幅Ｔｐから上限噴射パルス幅’ｌ’　ｐ　
ｍａｘを減算したイＩ白△Ｔｐを求めると、平地に比べ
て高地の△Ｔｐは小さくなる。第４図を参照するに、曲
線ＮとＭは、高負荷時における平地および高地の基本燃
料噴射・くルス信号のパルス幅Ｔｐをそれぞれ示し、各
回転数域において平地のパルス幅Ｔｐが高地のそれより
も大きい。そして、第４図のように、ａ　ｔ＊−回転数
域においてそれぞれ上限噴射ノ（ルス幅’ｒｐ　ｎ１ａ
Ｘを設定しているものとすれば、各回転数域において、
△’１’　ｐ　（Ｔ　ｐ　−Ｔ　ｐ　ｍａｘ　）の値は
平地より高地が大きい。

本発明は、このような背景技術に基づいてなされたもの
であり、高負荷信号に応動して基本噴射パルス幅から上
限噴射パルス幅を減算し、その減算結果である差信号を
出力する減算手段と、高地判定用の設定値が予め記憶さ
れた記憶手段と、差信号と記憶手段から読み出された設
定値との大小を比較し、設定値が大きい時に基本噴射パ
ルス幅を小さくすべき補正信号を出力する比較手段とを
具備し、その比較手段から出力される補正信号に基づい
て基本燃料噴射パルス信号の基本噴射パルス幅を小さく
するように構成したことを特徴とし、従来のように高度
感知弁を設けることなく高地における空燃比を保伍する
ことができるものである。

以下、図面に基づいて本発明の一実施例についてｈ（、
雅に説明する。

第５図は、本発明電子燃料噴射制御装置を有する自動車
用内燃機関の一実施例を示し、エンジン本体１には、イ
ンテークマニホールド３およびエキゾーストマニホール
ド６が接続されている。インテークマニホールド３の上
流側端部には、エアクリーナ２が設けられ、エアクリー
ナ２の下流側には、吸入空気温を検出する吸入空気温セ
／す１０が取付けられている。吸入空気温センサ１０の
下流側には、吸入空気ｌ°に応じたメジヤリ／ダグレー
トの開度を検出するポテンショメータを備えたエアフロ
ーメータ７が配向されている。従って、吸入空気量は、
エアフローメータ７のポテンショメータから出力される
゛電圧から検出される。

エアフローメータ７の下流側には、スロットルノくルブ
４が設けられ、スロットルバルブ４の近傍に、スロット
ルバルブ４の開度の変化畦及び開１！牙が零ヲ検出する
スロットルセンサ１５ａと開しリニが比較的大きい工／
ジン高負荷を検出するスロットルスイッチ１５ｂとが設
けられている。インテークマニホールド３の各分枝管に
は、各々燃（１を噴射するインジェクタ５が取付けられ
ている。エキゾーストマニホールド６には、排出ガス中
の１■Ｃ５Ｃ０およびＮＯＸを浄化する三元触媒を充填
した触媒コンバータ１６が接続されている。エンジン本
体１のウォータジャケットには、エンジン冷却水温を検
出する水温センサ９が取付けられている・。

なお、１１はディストリビュータ、１２は点火コイルで
ある。

上記エアフローメータ７、水温センサ９、吸入窒気温セ
／す１０、ディストリビュータ１１、点火コイル１２の
点火−次コイルおよびスロットルセンサ１５ａ１　スロ
ットルスイッチ１５ｂから出力される１ご号は、制御回
路１４に接続され、制御回路１４から各インジェクタ５
にインジェクタ、鳴動パルス信号が出力されるように接
続されている。

制ｆＩｌ）１回路１４は、１１４６図に示すように、中
央処理装！？！（ＣＰＵ）３０ａ１ランダム・アクセス
拳メモリ　（ＲＡＭ）３０　ｂ、　　リード９オ／リー
メモリ（ＲＯ＋ｖｌ）　３０　Ｃ、アナログ信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３０ｄ、ディジ
タル信号ｔアナログ信号に変換するｌ）／Ａコ／バータ
３０ｅ、タイマ３０　ｆ　、　害１１り込み制御部３０
ｇ、テイジタル人力ボート３０ｈ、ディジタル出カホー
ト３０１１テータバス３０ｊ、ＲＡＭ３０ｂに接続され
た゛電源回路３０におよびマイクロコンピュータ３０に
電源を供給する電源回路３０ノを含んで構成されたマイ
クロコンピュータ３０を備えている。そして、′電源回
路３０．ｆｊはバッテリ２０に接続され、直（）班回路
３０１はイグニッションキースイッチ２１を介してバッ
テリ２ｏに接続されている。

ここで、ＲＯＭ　３０　Ｃには、後述する第７図のプロ
グラム、第４図に示したエンジン回転数に応じて設定さ
れた上限燃料噴射パルス幅Ｔ　ｐ　ｍａｘ　１〜Ｔ　ｐ
　ｒｎａｘ　４等の各棟の値が予め省き込まれている。

点火コイル１２０点火−次コイルは、点火−次コイル信
号を所定の分周比に分周してエンジン回転数信号Ｓｔを
出力する分周回路３１に接続されている。分周回路３１
は、エンジン回転数と吸入空気量とにより定まるパルス
１ｌＩｉ？ＩＴｐの基本燃料噴射パルス信号Ｓ２を出力
する基本噴射パルス生成回路３２に接続されている。基
本噴射パルス生成回路３２は、マイクロコンピュータ３
ｏの割り込み制御部３０ｇに接続されると共に、夕゛イ
オード２５のカンードに接続されている。ダイオード・
２５のアノードは、プルアップ抵抗′２６を介してバッ
テリ２０に接続されると共に、基本燃料噴射パルス信号
Ｓ２を増減量補正してパルス幅Ｔｉのインジェクタ駆動
パルス信号８３勿出力する乗算補正回路３３に接続され
ている。また、ダイオード２５のアノードは、基本燃料
噴射パルス信号Ｓ１をカットする基本噴射パルスカット
信号Ｓ４が出力されるディジタル出力ポート３０ｈと接
続されている。乗算補正回路３３は、オア回路２４の一
方の入力端に接続され、オア回路２４の他方の入力端に
は、エンジン始動時等においてインジェクタ駆動パルス
信号Ｓ３と非同期でインジェクタを駆動させる非同期噴
射パルス信号Ｓ５が出力されるディジタル出力ポート３
０ｈと接続されている。オア回路２４の出力端は、エミ
ッタか接地されたインジェクタ駆動トランジスタ２３０
ベースに接続されている。インジェクタ駆動トランジス
タ２３のコレクタは、並列接続されたインジェクタ５お
よびインジェクタ用抵抗２２を介してバッテリ２０に接
続されている。

Ａ／ｉ）コンバータ３０ｄには、エアフローメータ７お
よび水温セ／す９が接続され、・ディジタル入力ボート
３０ｈには、分周回路３１の出力端子及ヒスロットル七
／？１５ａ、スロットルスイッチ１５ｂが接続されると
共に、スタータ信号１８およびクラッチ信号１９が入力
される。ディジタル出力ポート３０１からは、基本噴射
パルスカット信号Ｓ４および非同期噴射パルス信号Ｓ５
が出力され、上記のように夕゛イオード２５のアノート
イ則、オア回路２４の入力端に入力される。Ｄ／Ａコン
バータ３０ｅからは、空燃比制御信号Ｖｆが出力され、
乗算補正回ｗｒ３３に入力される。壕だ、基本噴射パル
ス生成回路３２にはエアフローメータ７が接続され、乗
算補正回路３３には水温センザ９、および吸入空気温セ
／ツ１０が接続されている。

第７図を参照して本実施例の動作子１１１１ｊｌの一例
を説明する。基本噴射パルス生成回路３２は、分周回路
３１からのエンジン回転数信号Ｓ１とエアフローメータ
７から入力される吸入空気針信号Ｓ・６とに基づいて、
パルス幅Ｔｐの基本燃料噴射パルス信号Ｓ２を出力する
。

マイクロコンピュータ３０は、割込み制御部３０ｇに入
来する♂編料噴射パルス信号Ｓ２により割込みがかかり
、第７図に示す空燃比制御用プログラムが起動される。

このプログラムでは、図示しないステップにおいて、ス
ロットルセ／す１５＋１からの信号によりスロットルバ
ルブ４の加速桐を判断し、所定以上の加速献の場合には
加速増量を行う。そして、スロットルスイッチ１５ｂか
らの信号によりスロットルバルブ４０開腿を判定しくス
テップａ）、スロットルスイッチ１５ｂが１１じている
場合、換言すると旨負荷である場合には、分周回路３１
からのエンジン回転数信号Ｓ１に基づいて、エンジン回
転数を判定しくステップｂ１、ｂ２、ｂ３）、次いで、
各回転数に応じた演算式によりΔＴｐを求める（ステッ
プＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）。この演算式では、基本燃
料噴射パルス信号Ｓ２のパルス幅Ｔｐから、各回転数に
応じて設定された上限噴射パルスに％　Ｔ　ｐ　ｍａｘ
を減算して△Ｔｐを求める。

次いで、回転数に応じて予め設定した比較値Ｘ１、Ｘ２
、Ｘ３、Ｘ４と△’ｒｐとを比較する（ステップｄ１、
ｄ２、ｄ３、ｄ４）。△Ｔｐが比較１１（ｆよシ小さけ
れば、基本燃料噴射パル２４４号ｓ２のパルス幅Ｔｐを
小さくするような減お処理を行う、／（ステップｅ）。

今、ステップａにおいてアクセルスイッチ１５ｂが閉じ
ていると判断されてい１〆・　・、△Ｔｐが比較値より
大きければ出力増量を行うべく、基本燃料噴射パルス信
号ｓ２のパルス幅Ｔｐを大きくするような増ｈ１処理を
行う〆（ステップｆ）。尚、減お°処理及び瑠↓辻処沖
は、窒燃比信号Ｖｆが所定の形態の信号となるような周
知の処理である。

また、マイクロコンピュータ３ｏは、［２１示し７ない
ステップにおいて、エンジン回転数が冒回転でスロット
ルバルブ４が全閉していることを検出したときには、デ
ィジタル出力ボート３ｏｉがらローレベルの基本噴射パ
ルスカット信号ｓ４を出力し、更に、エンジン始動時を
検出したときには、アーイジタル出カポ−）３０　ｉが
らハイレベルの非同期噴射パルス信号ｓ５を出力する。

ここで、基本噴射パルスカット信号ｓ４がハイレベル信
号である場合には、基本燃料噴射パルス信号Ｓ２は、夕
゛イオード２５を介して乗算補正回Ｍ３３に人力される
。乗算補正回路３３では、水温センサ９および吸入空気
温七／す１ｏがらの信号に基き、基本燃料噴射パルス信
号ｓ２に対して乗カー補正して、燃料噴射量の水温増惜
補正および吸気温増量補正を行う。この燃料噴射賛増食
補正と同時に、ｌ）／Ａコンバータ３０ｅがら入力され
る柴燃比制御信号Ｖｆに基づいて、吸気系の空燃比が目
標空燃比になるように燃料噴射量の増減量補正を行う。

これらの増量補正および増減量補正は、基本燃料噴射パ
ルス信号ｓ２のパルス幅Ｔｐを補正することにより行な
われ、パルス幅Ｔｌのインジェクタ駆動パルス信号ｓ３
として出力される。このインジェクタ駆動パルス信号５
３ｔｊ：、オア回路２４で論理和が採られた陵、インジ
ェクタ駆動トランジスタ２３のベースに入力される。こ
の結果インジェクタ駆動トランジスタ２３が、イ／ジエ
クタｊ！；７．動パルス信号ｓ３のパルスＱＱｔ４　Ｔ
ｉに相当する時間、断続的にオ毛ソ、インジェクタ５の
ソレノイドが断０：的に励磁されて燃料がイノテークマ
ニホールド内に噴射される。−５なお、基本噴射パルス
信号ｓ２が岑でるる場合には、燃料噴射は停止され、ま
た、非Ｎ期噴躬パルス悟号Ｓ５によりイ／ジエクタ１ｊ
Ｊｊ、動パルス情号Ｓ３と非同期で燃料の噴射が行なわ
れる、尚、上記実施例では、エンジン回転数ケ４区分し
て、それに対応させで上限噴射パルス１−を設定したが
、上限噴射パルス幅をひとつだけ設定１．でもよいこと
は勿論である。

以上訛、明したように本発明によれにｌ；、予めマイク
ロコンピュータにイ：き通貫れでいる上限パルス幅２：
用いて、高地を検出するようにしたので、ｉＨｊ地判定
用にのみ用いる特別の数値を予め昏き込む必要がなく、
マイクロコンピュータの秤＜　成力ｆ７！１　易となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は工／ジ／の負荷状態と？気：ｉＭ９．ζ１１率
との１１、−１係を示すグラフ、第２図はエアフローメ
ータの概略構成を示す断面図、第３図ｄ゛エアフローメ
ータ前後差圧△ｐとプレート開度との関係を示すグラフ
、第４図は上限噴射パル７、Ｉａ　Ｔ　ｐ　ＨｌａＸ　
１〜Ｔｐ　ｍａｘ　４と高地及び平地の基本噴射パルス
幅Ｔｐを示すグラフ、第５図は本発明′電子燃料噴射制
御装置を備えだ工／ジ／の一実施例を示す構成図、第６
図はその開側１回路の詳細図、第７図は本発明電子燃料
噴射制御装置における高地検知手順の一ψＩ」を示すフ
ローナヤートである。 １　・工／ジ／、４・・・スロットルバルブ、５　イン
ジェクタ、７・・・エアフローメータ、１２・・点火コ
イル、１４・・・ｆｌｉｌＨｊ４１回路、１５　ａ・・
スロットルバルブ、１５ｂ・・スロットルスイッチ、３
０・・マイクロコンピュータ、３１・・・分周回路、３
２・・・基本似射パルス生成回路、３３・・・乗算補正
回路。 代理人　鵜　沼　辰　之 （ほか２名） 第　　１　図 第２図 第３図 第４図 エンジ゛ン回転数　ｒｐｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの吸入空気量を検出して吸入窒気険信号を出力
   する吸入空気量検出手段と、１７９７回転数を検出して
   工／ジ／回転数信号を出力するエンジン回転数検出手段
   と、工／ジ／の高負荷を検出して高負荷信号を出方する
   高負荷検出手段と、前記吸入窒気量信号と工／ジ／回転
   数信号とに基づいて基本噴射パルス幅の基本燃料噴射パ
   ルス信号を出力する基本燃料噴射パルス生成手段と、前
   記基本燃料噴射パルス信号の予め定められ／こ一ヒ限噴
   射パルス幅が記憶された第１の記憶手段と、前１隅との
   大小を比較し、前記基本噴射パルス１１いが大きい時に
   前記基本燃料噴射バルスイぎ号のパルス幅をＭｉＪ記上
   限噴射パルス幅とする第１の比較手段上、前記基本燃料
   噴射パルス信号を二／−ジン運転状態に応じて補正して
   インジェクタ駆動パル１１６号を出力する第１の補正手
   段とを有する電子燃料噴射制御装置において、前記高負
   荷信号に応動して前Ｉ己基本噴射パルス幅から前記上限
   噴射パルス幅を減含未し、その減算結果である差信号を
   出力する減算手段と、高地判定用の設定値が予め記憶さ
   れた第２の記憶手段と、前記差信号と前記第２の記憶手
   段から読み出された設定値との大小を比較し、前記設定
   値が大きい時に前記基本噴射パルス幅を小さくすべく補
   正信号を前記第１の補正手段に出力する框２の比較手段
   とを具備し、前記第１の補正手段では、Ａｉｌ記補正補
   正信号づいて前記基本燃料噴射パルス信号の基本噴射パ
   ルス幅を小さくするようにしたことを特徴とするｉＬ子
   燃料噴射制御装置直。