JPS59126038A - 内燃機関の燃料供給制御装置 - 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】 （技術分野） この発明は内燃機関の燃料供給制御装置に関し、特にエ
アフロメータの信号を所定期間の代表値に変換しこの変
換値を用いて燃料供給量を決定するための装置に関する
。

（背景技術） 従来の機関の燃料供給制御装置としては、例えば第１図
の燃料系統、第２図の空気系統、および第１０図の電子
制御系統を組み合わせたものか知らλｔて−・ろ。

第１図の燃料系統においては、燃料はツユエルタンク１
よりフユエルボンプ２で吸入され、加圧されて圧送され
る。次にフーエルダンバ３によりフユエルポンブ２で生
ずる燃料の脈動が減衰され、次いでツーエルフィルタ４
でゴミや水分が取り除かれ、グレソシャレギュレータ５
で一定の燃料圧力に調整された燃料が、機関６の各気筒
７の吸気弁８近傍におい１インテークマニホールド９に
取り付ケられたインジェクタ（燃料噴射弁）１０から所
定の時期に、後述するようにコントロールユニノド２２
で演算された所定の噴射量“ｒ（噴射時間）だけ、噴射
される。余剰燃料はプレノシャレギーレータ５かもツユ
エルタンク１に戻される。図中、１１はシリンダブロッ
ク、１２はシリンダブロック１１の冷却水温度を検出す
る水温センサ、１３は冷却水温度が低温の時に機関を始
動ｊる際に開いて燃料供給量を増量するためのコールド
スタートパルプて゛ある。

空気系統は第２図に示すように、空気はエアクリーナ１
４から吸い込まれて除塵され、エアフローメータ１５に
より吸入空気量Ｑが計量され、スロットルチャンバ１６
にお（・てスロットルバルブ１７により吸入空気量Ｑか
加減され、インテークマニホールド９において、上述し
たインジェクタ１０かも噴射されろ燃料と混合され、混
合気が各気筒７に供給すれろ。スロットルチャンバ１６
には、スロットルバルブ１７か開の時にオフ（ローン信
号、閉の時（でオン（ハイ）信号を出すスロットルスイ
ッチ１８か取り付けられ、１９はスロットルバルブ１７
か閉（ｊなわち、アイドリング）の時の吸入空気のノく
イパス通路、２０はそのバイパス通路１９の空気流量を
調整するアイドルアジャストスクリュー、２１はエンジ
ン始動時およびその後の暖機運転中に補助的に空気量を
調整するエアフローメータである。

次に電子制御系統は、コントロールユニット２２（第２
図）において、エアフローメータ１５かもの吸入空気量
Ｑ信号と、機関６のクランク軸に取り付けられたクラン
ク角センサなどの機関回転数検出器（図示しない９かも
の機関回転数Ｎ信号とを受けて、基本噴射量ＴＰ ’１”ｐ−Ｋ（Ｑ／Ｎ）　　　（但し、Ｋは定数）（１
）を演算する。さらに機関や車両各部位の状態を検出し
た各種情報を入力して、噴射量の補正を演算して、実際
の燃料噴射量′Ｐを求め、このＴによりインジェクタ１
０を各気筒同時に機関１回転につき１回駆動する。

各種補正を詳述すると、インジェクタ１０の駆動電圧の
変動による補正としてのバッテリ電圧補正′ｒｓば、第
３図に示すように、バッテリ′亀圧■Ｂに応じて、 ’Ｉ’ｓ　＝　ａ＋　ｂ　（１４ＶＢ　）（但し、ａ、
１〕は定数）で与えられる。

機関が充分暖機されていない時の水温増量補正ＦＴは、
水温に応じて第４図に示す特性図から求める。

円滑な始動性を得ろため、および始動からアイドリンク
へのつなぎを円滑に行なうための始動後増量袖正Ｉ（Ａ
ｓは、スタータモータかオンになった時の初期値ＫＡｓ
、か、その時の水温に応じて第５図に示す特性図から求
められ、以後、時間の経過と共にＯに減少して（・く。

暖機か充分行われていない時の発進を円滑にするための
アイドル後増量補正１〈Ａ１は、スロットルスイッチ１
８かオフとなった時の初期値ＫＡ、ｏか、その時の水温
に応じて第６図に示す特性図から求められ、９、後、時
間の経過と共に０に減少して（・（。

その他に、排気センサによる補正等を行う場合もある。

また、機関の始動時には次のような制御を行う。

Ｔ１＝　　Ｔｐｘ　（１＋に、Ａ３　）ｘ　　１．３　
　＋　Ｔ３Ｔ２　＝　　ＴＳＴ　　ｘ　　Ｋ、ＮＳＴ　
　ｘ　ＫＴＳＴ０２つの値を演算し、大きい方を始動時
の燃料噴射量と−１゜但し、（４）式中ノＴＮＴ　、　
ＫＮＳ’ｖ、ＫＴＳＴはそれぞれ水温、機関回転数、始
動後経過時間に応じて、それぞれ第７図、第８図、第９
図の特性図から求められる。

第１０図は電子制御系統を示すブロック図である。

２３は点火系のティス）　ＩＪピユータで、点火信号を
割込み処理してマイクロコンピータ２８に信号を送る。

１５はエアフロメータで、機関に吸入される吸入空気量
を電圧に変換する。２５はＡ／Ｄ変換器で、エアフロメ
ータ１５により計量された吸入空気量をＡ　／　］）変
換し、この結果をマイクロコンピュータ２８に転送する
。２６はクロック発振器、２７はパルスカウンタ、公は
マイクロコンピュータで、パルスカウンタ２７とＡ／Ｄ
変換器５の信号を入力し、供給燃料量を演算する。２９
はトランジスタで、マイクロコンピュータ四で演算した
燃料噴射パルス幅に対応してオンとなる。３１はインジ
ェクタ、３２は直流電源で、前記トランジスタ２９がオ
ンであるとき、直流電源：３２かもインジェクタ３■に
電流が流れ、燃料か供給される。

第１１図に第１０図に示す装置の動作を示すフローチャ
ートを示す。電源投入後、エアフロメータの信号のＡ　
／　Ｄ変換により吸入空気量Ｑを算出（ステップ３４）
シ、次に燃料噴射パルス幅を演算する（ステップ３５）
。ステップ３４と３５はくり返し行なわれる。一方、点
火割込みにより（ステップ３６）、まず回転数計測のた
めカウンタ値を読む（ステップ３７）。次にメモリＡに
１を加えろ（ステップ３８）。

これは、点火２回毎に燃料噴射を行なう必要かあるため
である。ここて゛メモＩＪ　Ａが２てあろがどうかを判
断する（ステップ３９）。メモＩＪ　ＡＯ値が１のとき
は次のように回転数（１８０°間の時間）を演算する。

すなわち、先に読んだカウンタ値（ステップ３７）から
前回、つまり１８０°前（４気筒エンジンの場合ニア２
０°／ｎ、ｎは気筒数）に読んだカウンタ値を引く（ス
テップ４２）。そして、今回読んだカウンタ値は同様な
演算を行なうためメモリに記憶しておく。一方、メモリ
への値か２のときは（メモリＡｌ＝Ｏとしくステップ４
０）、燃料噴射を行なった後（ステップ４１）に回転数
を演算する（ステップ４２）。

第１２図は上述した動作のタイミング図である。

なお、同図は４サイクル・４気筒機間の無負荷状態の時
の例で、アイドリンク時を示ｊ。同図（ａ）は点火信号
、（ｂｌは燃料噴射、（Ｃ）はエアフロメータの出力を
それぞれ示して℃・ろ。機関がアイドリンク時には吸気
の脈動やブローバイガスの脈動などによりエアフロメー
タの出力は振動して（・る。また全開運転時にも振動を
発生する。更にエアフロメータとして第２図に示すフラ
ップ型でなく、熱線風速計型センサを用いても同様であ
る。

したかつて、このような従来の燃料供給装置にあっては
、例えば第１２図のＴに示す燃料噴射量は吸入空気量Ｑ
というエアフロメータの出力とＮという機関の回転数を
用いて計算されろために、吸入空気量は実際（平均値）
よりも大きく読んでしまし・、空燃比が濃くなる−特に
、アイドリンク中に回転が下った時にエアフロメータの
振幅か太きくなり、吸入空気量が太きいとみなして空燃
比が濃くなり機関がストールし易い−という問題点があ
った。

（発明の目的） この発明は、このような従来技術の問題点に着目してな
されたもので、エアフロメータのＡ　／　Ｉ）変換値を
所定期間の代表値に変換し、この変換値を用いて燃料供
給量を決定することにより、上記問題点を解決すること
を目的として（・る。

（発明の構成及び作用） 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１３図はこの発明の一実施例を示−づ−ブロツク図で
ある。まず構成を説明すると、１５はエアフロメータ、
２３はティストリビーータ、２５はＡ／Ｄ変換器、２６
はクロック、２７はパルスカウンタで、その構成及び作
用は第１０図を用いて説明したとおりである。４３はマ
イクロコンビーータ四に内蔵されろエアフロメータ出力
平滑化部で、エアフロメータ１５の信号をＡ／Ｉ）変換
した結果を順次記憶するメモＩＪ　１３と、この結果を
メモリ１３に加算した回数を記憶するメモリＣとを有し
、クランク角１８００ごとに（メモリＢ）／（メモリＣ
）を演算し、１８０°間のエアフロメータの信号の平均
値Ｑ′を求める。ただし、この場合は４気筒４サイクル
機関に関するものであるか、一般式で表わせばｉ　Ｘ　
７２００／　ｎ　（ｎ：気筒数、１＝　１，２．・・・
）となる。例えば６気筒４、ザイクル機関では、クラン
ク角１２ｏ０ごとに上記行程を行なう。

次に、第１４図及び第１５図を用いて第１３図に示す装
置の作用を説明する。第１４図は点火信号の割込みによ
る処理を示す。まず、点火信号の割込みにより処理が開
始され（ステップ４５）、回転数計測のためのカウンタ
値を読み（ステップ４６）、メモリＡに１を加える（ス
テップ４７）。次にメモＩＪ　１３の内容をメモＩＪ　
Ｃの内容で割り、結果をＱ′とする。

次に（メモリＢ）＝（メモリＣ）＝０としくステップ５
３）、処理゛を終える。第１５図は割込み処理以外の処
理手順である。エアフロメータの信号をに／Ｄ変換した
後（ステップ５５）、この結果とメモＩＪ　Ｂの内容を
加え再びメモリＢに記憶する（ステップ５５）、この結
果とメモＩＪ　１３の内容を加え再びメモリＢに記憶す
る（ステップ５６）。すなわち、メモ＋）　１３にはＡ
／Ｄ！換が終るごとに、その結果が順次積算されること
になる。このとき、メモリＣにはｌを加える。メモリＣ
はＡ／Ｄ変換した結果をメモリＢに加えた回数を記憶す
る。最後に、吸入空気量Ｑ′及び回転数Ｎに基つき燃料
噴射パルス幅を演算する（ステップ５７）。

第１６図に、この実施例のタイミング図を示す。

（ａ）は点火信号（数字はメモＩＪ　ＡＯ値）、（１）
）はエアフロメータの出力である。例えば′１゛′の燃
料噴射は図中のＮとＱ′より演算されるのて、従来技術
と比べて空燃比は良好な値を示す。なお、この実施例で
は１８０°間の平均値を求めて℃・る。これはエアフロ
メータの振動が１８００の周期をもっているためである
。勿論、３６０°、７２０°間の平均を求めても良（・
が、応答性の面からは１８００か好ましい。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によればエアツー−亘 ロメータθ〕Ａ／１）変換値を用いて燃料供給量を決定
することとしたため、エアフロメータの振動による空燃
比のリンチ化を防止することができると（・５効来が得
られろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関の空燃比制御装置の燃料系統の
構成図、第２図は従来装置の空気系統の構成図、第３図
はバッチＩＪ　＆圧とバッテリ電圧補止値の関係を示す
特性図、第４図は水温と水温増硅袖市値の関係を示−ｆ
％性図、第５図は水温と始動後増量補正の初期値の関係
を示す特性図、第６図は水温とアイドル後増量補正の初
期値の関係を示す特性図、第′１図は水温と補正値Ｔ　
Ｓ　Ｔの関係を示す特１住図、第８図は機関回転数と補
正値１ぐＮＳＴの関係を示ｊ特性図、第９図は始動後経
過時間と補正値］＜’］”ＳＴの関係を示す特性図。第
１０図は電子制御系統のブロック図、第１１図は第１０
図の装置の動作を説明するためのフローチャート、第１
２図は第１０図の装置の動作を説明するだめのタイミン
グ図、第１３図はこの発明の一実施例を示すブロック図
、第１４図及び第１５図は第１３図の実施例の動作を説
明するためのフローチャート、第１６図は第１３図の実
施例の動作を説明するためのタイミング図である。 １５・・・・・・エアフロメータ Ｊ７・・・・スロットルバルブ ２３・・・・・・ディストリビュータ ２５・・・・・Ａ／Ｉ）変換器 ２Ｇ・・・・・・クロノクハルス ２７・・・・・・パルスカウンタ ２８・・・・マイクロコンピュータ ４４・・・　エアフロメータ出力平滑化部特許出願人 日産自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士　　山　本　恵　− 竿、３　図 ハ゛Ｉテリ電圧　ＶＢ　ｆｆｌ 底ｉ　図 ７に二遍杢。（６Ｃ） ７に３昌　（ｌ′Ｃ） ＃６Ｉ２１１１ 菓　７　図 ７ｋｌＩａ（’Ｃ） 岸、／４図 １５ 革、１５　　図 ４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の吸入空気量Ｑを検出する手段と、一定クラ
   ンク角度の時間間隔又は一定時間内のクランク角度によ
   り機関の回転数Ｎを検出する手段とを有し、前記吸入空
   気量Ｑと回転数Ｎとから機関に供給する燃料量を決定す
   る内燃機関の燃料供給制御装置において、前記吸入空気
   量Ｑの所定期間にＪＩ−３ける平均値Ｑ′を演算する手
   段を有し、該平均値Ｑ′と前記回転数Ｎとから機関に供
   給する燃料量を決定することを特徴とする内燃機関の燃
   料供給制御装置。
2. （２）前記吸入空気量の平均値Ｑ′が、所定期間１ｘ７
   ２０°／ｎ（ｎ；気筒数、ｒ　＝　１．２．・・・）の
   クランク角度に対する吸入空気量の平均値であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の燃
   料供給制御装置。