JPS5968530A - 内燃機関の制御方法 - 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】 本発明はスピードデンシティ方式の電子式燃料噴射制御
装置に関し、特に過渡時における燃料供給に関するもの
である。

従来、加速時にはスロットル全閉スイッチと吸気管圧力
の変化を検出し、非同期噴射を行なっていた。この方法
によると、特に吸気管圧力は脈動除去のための平滑処理
による遅れのため、吸気管圧力変化では過渡時シリンダ
内燃機関に充填される空気量変化を応答性よく検出でき
ず最適時期に非同期噴射を行なうことができない為、加
速時にもたつきやショックを生じていた。またそれを防
ぐためのスロットル変化により加速を検知する方法では
、スロットル開度センサが必要となり、コスト高となっ
ていた。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、スロットル全閉スイ
ッチがＯＮからＯＦＦに変ったことのみをトリガーとし
て非同期噴射を行ない、そのトリガーによる非同期噴射
回数はエンジン冷却水温に応じて可変とし、１トリガー
により複数回噴射するときは少なくとも１回目と２回目
以降では噴射時間が異なることを特徴とし、安価で過渡
応答性の良いシステムを供給することを目的とする。

つまり、電子式燃料噴射システムの構成品の中で運転者
の出力要求を最も早く正確に検出できるスロットル開度
をパラメータとしてクランク角と非同期に燃料噴射をし
、過渡時の供給燃料を多くして、もたつき、ショック、
ノッキング等を防ぐためのシステムであり、それを安価
なスロットル全閉スイッチを用いて実現することを目的
とする。

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は本発明に係る空燃比制御方法を実行するための
エンジンおよびその制御系統を示す構成図である。第１
図において、■は６気筒エンジン、２は吸気マニホール
ド３の内部圧力を検出する吸気管圧力センサ、４はエン
ジン１の吸気マニホールド３の各シリンダ吸−気ボート
近傍に設けられた電磁作動式の燃料噴射弁であって、燃
料噴射弁４には圧力を一定に調整された燃料が圧送され
る。

５はエンジン点火装置の一部をなす点火コイル、６は点
火コイル５からの点火エネルギーを各シリンダに設けら
れた点火プラグ（図示せず）に分配するディストリビュ
ータである。ディストリビュータ６は周知のようにエン
ジンのクランク軸の２回転につき１回転するものであっ
て、その内部にエンジン回転角を検出する回転角センサ
７を備えている。９はエン・ジン１のスロットル弁、１
０はスロットル弁９の全開と全閉状態を検出するスロッ
トルセンサ、１１はエンジン１の暖機状態を検出する冷
却水温度センサ、１２は吸入空気温度を検出する吸気温
度センサ、１３は排気マニホールド１４に設けられ排気
ガス中の酸素濃度がら空燃比を検出する空燃比センサで
あって、空燃比が理論空燃比より小さいすなちリッチの
ときに１ボルト程度、また理論空燃比よりも大きいすな
わちリーンのときに０．１ボルト程度の電圧を出力する
。

８はエンジン制御用の制御信号の大きさおよび時期を演
算する制御装置であって、吸気管圧カセノサ２、回転角
センサ７、スロットルセンサ１０、冷却水温度センサ１
１、吸気温度センサ１２および空燃比センサ１３の各検
出信号にもとづいて燃料噴射量を演算して燃料噴射弁４
の開弁時間を調整する。

第２図は第１図の制御装置８の詳細なブロック回路図で
ある。第２図において、１００は燃料噴射量を演算する
セントラルブロセソサユニット、１０１は割込み指令ユ
ニット、１０２はセントラルプロセッサユニソト１００
からの所定周波数のクロック信号によって所定回転角の
周期をカウントしてエンジン回転速度を算出する回転速
度用カウンタユニット、１０３は空燃比センサ１３の検
出信号を受信してセントラルブロセソサユニソト１００
に転送するディジタル入力ボート、１０４は吸気管圧力
センサ２からの検出信号をＡ／Ｄ変換してセントラルプ
ロセソサユニソト１００に読込ませる機能を有するＡ／
Ｄ変換処理ユニットである。これら各ユニット１０２，
１０３，１０４の出力情報はコモンバス１２３を介して
セントラルプロセッサ１００に伝送される。１０５はセ
ントラルプロセソサユニソト１００の制御プログラムが
格納されると共に各ユニット１０１，１０２゜１０３．
１０４からの出力情報が記憶されるメモリユニットであ
って、このメモリユニット１０５とセントラルプロセソ
サユニソト１００との間の情報転送もコモンバス１２３
を介して行われる。

１０６はレジスタを含む点火時期制御用カウンタユニッ
トであって、セントラルブロセ・ノサユニ・ノド１００
によって計算された点火コイル５Ｇ二通電する時期およ
び通電を遮断する時期つまり点火時期を表わすディジタ
ル信号をエンジン回転角（クランク角）に対応する期間
および時期として算出する。１０７は電力増幅器であっ
て、点火時期制御用カウンタユニット１０６の出力を増
幅して点火コイル５に通電すると共に点火コイル５の通
電を遮断する時期つまり点火時期を制御する。

１０８はレジスタを含む燃料噴射時期制御用カウンタユ
ニットであって、同一機能を有する２個のダウンカウン
タからなる。この場合、各ダウンカウンタはセントラル
ブロセソサユニ・ノド１００番こより計算された燃料噴
射弁４の開弁時間つまり燃料噴射量を表わすディジタル
信号を燃料噴射弁４の開弁時間を与えるパルス時間幅の
ノ々ルス信号に変換する。１０９はカウンタユニ・ソト
１０８からのパルス信号を増幅して燃料噴射弁４に供給
する電力増幅器であって、カウンタユニット１０８の構
成に対応して２チヤンネル設けである。

第２図に示すように、回転角センサ７は３個のセンサ８
１．８２．８３からなる。すなわち、第１の回転角セン
サ８１は、第３図（Ａ）に示すように、エンジンクラン
ク軸の２回転毎につまりディストリビュータ６の１回転
毎に１回だけ、クランク角Ｏから角度θだけ手前の位置
において角度信号へを発生する。第２の回転角センサ８
２は、第３図（Ｂ）に示すように、エンジンクランク軸
の２回転毎に１回だけ、クランク角３６０°から角度θ
だけ手前の位置において角度信号Ｂを発生する。第３の
回転角センサ８３は、第３図（Ｃ）に示すように、エン
ジンクランク軸の１回転毎にエンジン気筒数に等しい個
数の角度信号間隔に、つまり本実施例のように６気筒の
場合はクランク角０°から６０°毎に６個の角度信号Ｃ
を発生する。

割込み指令ユニット１０１は各回転角センサ８１．８２
．８３からの角度信号つまりクランク軸回転角信号を入
力して、点火時期の演算の割込みと燃料噴射の演算の割
込みとを指令する信号を送出するものであって、この場
合、第３図（Ｄ）に示すように、第３の回転角センサ８
３の角度信号Ｃを２分周して得られる信号を第１の回転
角センサ８Ｉの角度信号Ａが送出された直後に割込み指
令信号りとして送出する。この割込み指令信号りはクー
シンク軸の２回転当り６回つまりクランク軸の２回転で
エンジン気筒数だけ送出される。従って、６気筒の場合
には、クランク角１２０°毎に１回送出され、マイクロ
プロセッサユニット１００に対して点火時期の演算の割
込み指令を行なう。また、割込み指令ユニット１０１は
、第３図（Ｅ）に示すように、第３の回転角センサ８３
の角度信号Ｃを６分周して得られる信号を、第１の回転
角センサ８１の角度信号Ａおよび第２の回転角センサ８
２の角度信号Ｂが送出されてから６番目、つまりクラン
ク角３００°を起点として３６０°　（１回転）毎に割
込み指令信号Ｅとして送出する。この割込み指令信号Ｅ
はセントラルプロセソサユニソト１００に対して燃料噴
射量の演算の割込み指令を行う。

第４図は第２図のセントラルブロセソサユニソト１００
の動作を説明するための流れ図である。

第４図を参照して第２図のセントラルブロセソサユニソ
ト１００の動作を説明する。メインスイッチがＯＮにな
るとまずステップ４０１において初期化が行なわれる。

ステップ４０２においてスタータ（図示せず）の作動を
示す信号、回転速度用カウンタユニット１０２からエン
ジン回転速度Ｎｅを示す信号を取り込み、始動状態を示
す運転条件より始動時の判定をする。始動時と判定され
た場合、ステップ４０４で冷却水温などに応じた処理を
行う。ステップ４０２で始動時でないと判定された場合
、ステップ４０３においてスロットルセンサ１０のスロ
ットル全閉スイッチによりアイドル状態の判定を行う。

上記スイッチがＯＮのときアイドル状態と判定し、ステ
ップ４０５にて前述の取り込み値Ｎｅ％冷却水温度など
に応じアイドル回転変動安定化、減速時の燃料カットな
どのアイドル時処理を行う。

またＯＦＦのときには通常走行時と判定し、吸気管圧力
センサより取り込んだ吸気管負圧Ｐｍ。

Ｎｅ、冷却水温度、吸気温度などに応じた走行時処理を
ステップ４０６で行う。次にステップ４０７では上述の
各種処理に応じ噴射量の計算を行う。

燃料が噴射されるタイミング及び噴射量は第３図（Ａ）
、（Ｂ）、　　（Ｃ）のクランク軸回転角信号による割
り込み信号により処理される図示しない割込みルーチン
で決定され、その時の噴射量はメインルーチンで求めら
れている最新の計算値を用いて決定される。

第５図は第４図のメインルーチンのステ・７プ４０６に
含まれる本発明に於ける加速時の判定から非同期噴射実
施までの演算処理を示す流れ図である。ステップ５０１
では非同期噴射の終了をカウンタｎによりチェックして
いる。ステップ５０２゜５０３でハ前回と今回のスロッ
トルセンサ１０の全開スイッチの０Ｎ１０ＦＦ変化によ
り加速判定を行っている。ステップ５０４は冷却水温度
により１回のトリガによる非同期噴射の噴射回数をｎｌ
＋　　ｎ２＋　　ｎ３　　（ステップ５０５，５０６゜
５０７でセット）の内から選択させる。ステップ５０８
．５１２では非同期噴射のパルス中をセットさせ、Ｔ　
ａ’　Ｏは１売口のＴａは２発目以降の有効パルス中、
１゛ｖはバッテリ電圧により可変の無効噴射時間である
。ステップ５０９，５１３で１回のトリガによる非同期
噴射の実施回数のカウントを行っている。ステップ５１
０は燃料噴射弁４を作動させる為の噴射ルーチンである
。ステップ５１１はタイマーにより１回のトリガにより
複数回非同期噴射を行う場合の噴射間隔を設定値にセッ
トさせるためのものである。スロットルセンサ１０の全
開スイッチによりスロットル弁９の全閉位置から開かれ
たことを検出すると（ステップ５０２．５０３）、次に
冷却水温度センサ１１により機関の運転状態を判定し、
１回のトリガで最適な非同期噴射回数をステップ５０５
〜５０７でセットする。噴射回数が複数回の場合、燃料
噴射量は少なくとも最初の非同期噴射と２回目以降のそ
れとで異なる。非同期噴射の最初の噴射時、ステップ５
０８，５１０で噴射量をセ・ノドし、噴射をする。先に
セットされた噴射回数が複数回の場合、ｎ＝ｏとなりス
テップ５０１からステ・ノブ５１１へ行き、最初の噴射
から一定時間経たときに噴射量をセットし、噴射する。

なお、本実施例では、１回のトリガに対し最初の非同期
噴射量とを２回目以降のそれを独立Ｇこ設定しているが
、２回目以降、最初の設定値より一定量を減少させても
よい。

このように本発明によれば全閉スイ・ノチを有するスロ
ットルセンサを用いることで安価で過渡応答性の優れた
システムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するシステムの構成図、第２図は
第１図の制御装置のプロ・ツク図、第３図は回転角信号
のタイミング図、第４図は制狗１アルゴリズムを示す流
れ図、第５図は本発明による非同期噴射実行の流れ図で
あり、 １・・・エンジン、２・・・吸気管圧力センサ、３・・
・吸気管、４・・・燃料噴射弁、５・・・点火コイル、
６・・・ディストリビュータ、７・・・回転角センサ、
８・・・制御ＭＷ、９・・・スロットル弁、１０・・・
スロットルセンサ、１１・・・冷却水温センサ、１２・
・・吸気温度センサ、１３・・・空燃比センサ、１４・
・・排気マニホール阻 をそれぞれ示す。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第　４　図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 間欠的に燃料を内燃機関の吸気管に噴射する電子式燃料
   噴射制御装置において、スロットル弁の全閉を検出する
   手段と、エンジン冷却水温を検出する手段と、前記２つ
   の手段よりの信号に基づき制御する制御装置を具備し、
   スロットル全閉スイッチがＯＮからＯＦＦに変化したと
   き、エンジン回転角とは非同期の燃料噴射を行ない、前
   記ＯＮからＯＦＦへの変化をトリガとする非同期噴射回
   数は冷却水温に応じて可変とし、複数回噴射するときに
   少なくとも１回目と２回目以降で噴射時間を異なるよう
   制御する内燃機関の制御方法。