JPS60138245A - エンジンの燃料噴射制御装置 - 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】 （産業上の利用分野〕 この発明は、燃料噴射式エンジンの燃料噴射制御装置に
関するものである。

〔従来技術〕

エアフローメータによってエンジンの吸入空気量を検出
し、一方、エンジン回転数センサによってエンジン回転
数を検出し、吸入空気量とエンジン回転数とから燃料噴
射量をめる方式の燃料噴射弁式エンジンにおいては、減
速時にめられる燃料噴射量が必要量に比べて少なくなり
過ぎて、空燃比がオーバリーンとなることがある。すな
わち、スロットルバルブが全閉とされる減速時には、吸
入空気量が惣減するのに伴ってエアフローメータのコン
ベンセーションプレートがアンダシュートして、エアフ
ローメータによって検出される吸入空気量が実際以上に
少なくなってしまう。検出される吸入空気量が少ないと
、燃料噴射量も少なくされることになる。このようにし
ζ、空燃比がオーバリーンとなると、エンジンはトルク
変動を生し、このエンジンが車載用の場合には、車体が
振動して車両の運転性が悪化する。

このような不具合を無くすために、従来より燃料噴射量
の下限値を規制する最小燃料噴射量を設定し、演算され
る燃料噴射量が設定された最小燃料噴射量より少なくな
らないようにしている。しかし７、要求される最小燃料
噴射量は、エンジン回転数によって変化し、比較的低回
転域においては、トルク変動を少なくするために、比較
的大きな最小燃料噴射量を必要とし、比較的高回転域に
おいては、トルク変動は問題にならず、排出ガス中の有
害成分が問題となるために、比較的小さな最小燃料噴射
量を必要とする。そこで、エンジン回転数の変化に合ね
ゼで設定される最小燃料噴射量を変えるようにした装置
も提案されている。（特願昭５６−１５２０４５号） しかし、このようにエンジン回転数に合わせて最小燃料
噴射量を変化させる場合でも、スロットルバルブを一時
的に開いてエンジン回転数を一時的にだけ高める運転を
行った場合には、エンジン回転数が一時的にしろ高くな
るため、最小燃料噴射量は、高回転域に合わせて設定さ
れた比較的小さな最小燃料噴射量とされるが、エアフロ
ーメータのアンダシュートが生じる時のエンジン回転数
はすぐに低回転域になってしまうため、小さな最小燃料
噴射量が設定されることによって、エンジンのトルク変
動を生じ、車体の振動が大きくなる。

〔発明の目的〕

このような従来の問題に鑑み、本発明の目的とするとこ
ろは、エンジンブレーキを効かせているときのようにエ
ンジン回転数が高いところから次第に低下してくるとき
の最小燃料噴射量の切り換え点に比べて、エンジン回転
数が低いところから高くなるときの最小燃料噴射量の切
り換え点を高回転側にずらすことによって、エンジン回
転数を一時的に高める運転を行ったときの最小燃料噴射
量が高回転域に合わせて比較的小さく設定された最小燃
料噴射量とならないようにすることにある。

〔発明の構成〕

この目的を達成するための本発明の構成を、第１図によ
って説明する。

エアフローメータおよびエンジン回転数センイトによっ
て、エンジンの吸入空気量およびエンジン回転数を検出
する。

エンジン回転数判定手段では、エンジン回転数センサに
よって検出されるエンジン回転数が、予め設定された第
１の回転数よりも低い低回転域にあるか、第１の回転数
よりも高く設定された第２の回転数よりも高い高回転域
にあるか、あるいは第１の回転数と第２の回転数との間
の中回転域にあるかを判定する。

また、最小燃料噴射量設定手段では、エンジン回転数判
定手段によって判定されるエンジン回転数の回転域に応
じて燃料噴射量の最小量を設定し、前記低回転域では第
１の設定値、前記高回転域では第１の設定値よりも小さ
く設定された第２の設定値、前記中回転域では、それま
で設定されていた第１あるいは第２の設定値を維持させ
る。

そして、燃料噴射量演算手段では、エアフローメータお
よびエンジン回転数センサによって検出される吸入空気
量およびエンジン回転数から燃料噴射量をめ請求められ
た燃料噴射量が、最小燃料噴射量設定手段によって設定
された最小燃料噴射量より小さいときは、最小燃料噴射
量を最終的な燃料噴射量とし請求められた燃料噴射量が
最小燃料噴射量より大きいときは請求められた燃料噴射
量を最終的な燃＊１噴射量とする。

燃料噴射手段では、燃料噴射量演算手段によって演算さ
れた量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁を作動させ
る。

〔発明の効果〕

かかる本発明によれば、最小燃料噴射量が切り換わる点
が２箇所あり、エンジン回転数が商いところから次第に
低くなるときの切り換え点に比べて、エンジン回転数が
低いところから高くなるときの切り換え点は、高回転側
とされているため、エンジン回転数を一時的に高める運
転を行ったときの最小燃料噴射量が高回転域に合わせて
比較的小さく設定された最小燃料噴射量とされることは
なく、低回転域に合わせて比較的大きく設定された最小
燃料噴射量とされる。従って、エンジンのトルク変動は
抑制され、車両の運転性も改善される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第２図は、一実施例の概略構成図であり、このエンジン
は、エアクリーナ（図示せず）の下流側に設けられたエ
アフローメータ２を備え、エアフローメータ２は、ダン
ピングチャンバ内に回動自在に設けられたコンペンセー
ションプレート２Ａと、コンペンセーションプレート２
Ａの開度を検出するポテンショメータ２Ｂとから構成さ
れている。従って、吸入空気量はポテンショメータ２Ｂ
から出力される電圧として検出される。また、エアフロ
ーメータ２の近傍には、吸入空気の温度を検出する吸気
温センサ４が設けられζいる。

エアフローメータ２の下流側には、スロットルバルブ６
が配置され、スロットルハルプロには、スロットルバル
ブ１８が設けられていて、スロットルハルプロの開度が
検出されるようになっ゛（いる。また、スロットルバル
ブ６の下流側には、サージタンク８が設けられている。

このサージタンク８には、インテークマニホルド１０が
連結されており、このインテークマニホルド１０内に燃
料を供給するべく、燃料噴射弁１２が配置されている。

インテークマニホル１−１Ｏは、エンジン本体１４の燃
焼室１４Ａに接続され、エンジンの燃焼室１４Ａはエキ
ゾーストマニホルド１６を介して三元触媒を充填した触
媒コンバータ（図示せず）に接続されている。なお、２
０は点火プラグ、２４はエンジン冷却水温を検出する冷
却水温センサである。

エンジン本体１４の点火プラグ２０は、ディストリビュ
ータ２６に接続され、ディストリビュータ２６はイグナ
イタ２８に接続されている。このディストリビュータ２
６には、ピックアップとディストリビュータシャフトに
固定されたシグナルロータとで構成された、気筒判別セ
ンサ３０およびエンジン回転数センサ３２が設けられて
いる。

この気筒判別センサ３０は、例えば、４気筒エンジンで
あればクランク角１８０度毎、６気筒エンジンであれば
クランク角１２０度毎に気筒判別信号を制御回路３４へ
出力し、エンジン回転数センサ３２は、例えば、クラン
ク角３０度毎にクランり角信号を制御回路３４へ出力す
る。

制御回路３４は、マイクロコンピュータによって構成さ
れており、第３図に示すように、ランダム・アクセス・
メモリ　（ＲＡＭ）３６と、リード・オンリ・メモリ　
（ＲＯＭ）３Ｂと、中央処理装置（ＣＰＵ）４０と、第
１の入出力ボート４２と、第２の入出力ボート４４と、
第１の出力ポート４６と、第２の出力ポート４８とを含
んでおり、ＲＡＭ３６、ＲＯＭ３Ｂ、ＣＰＵ４０、第１
の入出力ボート４２、第２の入出力ボート４４、第１の
出力ポート４６および第２の出力ポート４８は、バス５
０により接続されている。

第１の入出力ボート４２には、バッファ５２Ａ、５２Ｂ
、５２Ｃ，マルチプレクサ５４、アナログ−ディジタル
（Ａ／Ｄ）変換器５６を介して、エアフローメータ２、
冷却水温センサ２４および吸気温センサ４が接続されて
いる。このマルチプレクサ５４およびＡ／Ｉ）変換器５
６は、第１の入出力ボート４２から出力される信号によ
り制御され、エアフローメータ２、冷却水温センサ２４
および０ 吸気温センサ４が検出するデータを順次ディジタル信号
に変換して、ＣＰ　［Ｊ　４０あるいはＲＡＭ３６に取
り込むようになっている。

第２の入出力ボート４４には、波形整形回路６４を介し
て気筒判別センサ３０およびエンジン回転数センサ３２
が接続され、バッファ５８を介してスロットルセンサ１
日が接続されている。　第１の出力ポート４６は駆動回
路７ｏを介してイグナイタ２８に接続され、第２の出力
ポート４８は駆動回路７２を介して燃料噴射弁１２に接
続されている。

制御回路３４のＲＯＭ３８には、エンジン回転数と吸入
空気量とで表される基本点火進角のマツプおよび基本燃
料噴射量が予め記憶されており、ＣＰＵ４０によってエ
アフローメータ２がらの信号およびエンジン回転数セン
サ３２からの信号により基本点火進角および基本燃料噴
射量が読み出されるとともに、冷却水温センサ２４およ
び吸気温センサ４からの信号を含む各種の信号により、
上記基本点火進角および基本燃料噴射量に補正が１ 加えられ、イグナイタ２８および燃料噴射弁１２が制御
される。

このような、点火進角および燃料噴射量の制御は、ＲＯ
Ｍ３８に格納されたプログラムの実行によって達成され
るが、このプログラムのうち、本発明において、特徴的
なτ計算ルーチンについて第４図のフローチャートに従
って説明する。

このτ計算ルーチンは、気筒判別センサ３０から気筒判
別信号が発生される度に起動される割り込め処理ルーチ
ンであり、このルーチンが起動されると、ステップ１１
１において、エアフローメータ２およびエンジン回転数
センサ３２によって検出される吸入空気量Ｑおよびエン
ジン回転数Ｎが取り込まれ、ステップ１１２では、取り
込まれた吸入空気量Ｑおよびエンジン回転数Ｎに基づい
て基本燃料噴射時間τｐ′がめられる。

ステップ２００では、後述の方法で最小燃料噴射量τｐ
ｍｉｎが設定され、ステップ１１３では、ステップ１１
２においてめられた基本燃料噴射時間τｐ′がステップ
２００において設定された最２ 小燃料噴射量τｐｍｉｎより小さいか否かの判断が行わ
れる。そして、基本燃料噴射時間τｐ′が最小燃料噴射
量τｐｍｉｎより小さい場合には、ステップ１］４に進
んで、最終的な基本燃料噴射時間τｐをτｐｍｉｎとし
、また、基本燃料噴射時間τｐ′が最小燃料噴射量τρ
ｍｉｎより大きい場合には、ステップ１１５に進んで最
終的な基本燃料噴射時間τｐを基本燃料噴射時間τｐ′
とする。

次に、ステップ１２０では、最終的にめられた基本燃料
噴射時間τｐに各種補正が加えられて実噴射時間τがめ
られる。つまり、吸気温、冷却水温、スロットルバルブ
開度などによって決定される補正係数Ｋｍが基本燃料噴
射時間τｐに乗算され、その乗算結果に燃料噴射弁の無
効噴射時間τＶが加算されて、実噴射時間τがめられる
。

そして、ステップ１３０では、ステップ１２０において
められた実噴射時間τが出力され、この時間だけ燃料噴
射弁１２が開弁され゛ζ燃料噴射が行われる。

第５図は、第４図のステップ２００の詳細を示３ している。まず、ステップ２２１では、最小燃料噴射量
τｐｍｉｎの第２の設定値ＢがＤレジスタにストアされ
る。

次に、ステップ２１１．２１２では、第６図から明らか
なように、エンジン回転数Ｎが第１の回転数Ｘよりも低
い低回転域にあるが、第１の回転数Ｘよりも高く設定さ
れた第２の回転数Ｙよりも高い高回転域にあるか、ある
いは第１の回転数Ｘと第２の回転数Ｙとの間の中回転域
にあるかが判断される。ここで、第１の回転数Ｘ、第２
の回転数Ｙは、例えば、１６００ｒｐｍ、２００Ｏｒｐ
ｍである。まず、ステップ２１１では、エンジン回転数
Ｎが第２の回転数Ｙよりも小さいが否がが判断され、エ
ンジン回転数Ｎが第２の回転数Ｙより大きいと、ステッ
プ２１１が否定判断されてステップ２２３に進み、この
ときはエンジン回転数Ｎが高回転域にあると判断された
ことになる。一方、エンジン回転数Ｎが第２の回転数Ｙ
より小さイト、ステップ２１１が肯定判断されてステッ
プ２１２に進む。ステップ２１２では、エンジン回４ 転数Ｎが第１の回転数Ｘよりも小さいか否かが判断され
、エンジン回転数Ｎが第１の回転数Ｘより小さいと、ス
テップ２１２が１１定判断されてステップ２２２に進み
、このときはエンジン回転数Ｎが低回転域にあると判断
されたことになる。一方、エンジン回転数Ｎが第１の回
転数Ｘより大きいと、ステップ２１２か否定判断されて
ステップ２００の処理を終了し、このときはエンジン回
転数Ｎが第１の回転数Ｘと第２の回転数Ｙとの間の中回
転域にあると判断されたことになる。

エンジン回転数Ｎが低回転域にあって、ステップ２１２
が肯定判断されて、ステップ２２２に進むと、ここでは
、最小燃料噴射量τｐｍｉｎの第１の設定値ＡがＤレジ
スタにストアされる。ここで、第１の設定値Ａは、第６
図から明らかなように、第２の設定値Ｂよりも大きく設
定されており、例えば、第１の設定値Ａは、０．４６　
ミリ秒、第２の設定値Ｂは、０．２３　ミリ秒である。

次に、ステップ２２３では、Ｄレジスタにスト了されて
いる第１の設定値Ａあるいは第２の設定５ 値Ｂを最小燃料噴射量τｐｍｉｎとして設定する。Ｄレ
ジスタには、エンジン回転数Ｎが高回転域にあれば、ス
テップ２１１が否定判断されるため第２の設定値Ｂがス
トアされており、エンジン回転数Ｎが低回転域にあれば
、ステップ２１２が肯定判断されるため、第１の設定値
Ａがストアされている。なお、エンジン回転数Ｎの中回
転域においては、ステップ２１１が肯定判断され、ステ
ップ２１２が否定判断されるため、ステップ２２３にお
いて最小燃料噴射量τｐｍｉｎは改めて設定されず、そ
れまで設定されていた最小燃料噴射量τｐｍｉｎが変更
されず、そのまま維持される。

このように、最小燃料噴射量τｐｍｉｎが設定される結
果、エンジンブレーキを効かせていてエンジン回転数Ｎ
が第２の回転数Ｙよりも高いところから次第に低下して
来るときには、エンジン回転数Ｎが第１の回転数Ｘまで
低下して、初めて最小燃料噴射量τｐｍｉｎが第１の設
定値Ａに切り換えられ、それまでは第２の設定値Ｂとさ
れるため、比較的高いエンジン回転数での減速時に、排
出ガス中に６ 含まれる有害成分を抑制することができる。

一方、エンジン回転数が一時的に高められる場合には、
高められたエンジン回転数Ｎが第２の回転数Ｙより高く
ならない限り、最小燃料噴射量τｐｍｉｎは第１の設定
値Ａのままで、第２の設定値Ｂに切り換えられないため
、エンジン回転数Ｎが減速される際のトルク変動を抑制
することができる。

なお、第４図および第５図のフローチャートにおいて、
ステップ２１１．２１２の処理は、本発明のエンジン回
転数判定手段に相当し、ステップ２２１〜２２３の処理
は、本発明の最小燃料噴射量設定手段に相当し、ステッ
プ１１１〜１１５の処理は、本発明の燃料噴射量演算手
段に相当し、ステップ１３０の処理は、本発明の燃料噴
射制御手段に相当する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、クレーム対応図、第２図は、本発明の一実施
例の概略構成図、第３図は、第２図における制御回路の
詳細を示すブロック図、第４図および第５図は、第３図
のマイクロコンピュータの７ プログラム内容を示すフローチャート、第６図は、エン
ジン回転数に対して設定される最小燃料噴射量を示す線
図である。 ２−−一エアフローメータ １２−−−一燃料噴射弁 ３２−−−−−エンジン回転数センサ ３４−・−制御回路 ８ 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの吸入空気量を検出するエアフロ−メータ
   と、 エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサと、 エンジン回転数センサによって検出されるエンジン回転
   数が、予め設定された第１の回転数よりも低い低回転域
   にあるか、第１の回転数よりも高く設定された第２の回
   転数よりも高い高回転域にあるか、あるいは第１の回転
   数と第２の回転数との間の中回転域にあるかを判定する
   エンジン回転数判定手段と、 エンジン回転数判定手段によって判定されるエンジン回
   転数の回転域に応じて燃料噴射量の最小量を設定し、前
   記低回転域では第１の設定値、前記高回転域では第１の
   設定値よりも小さく設定された第２の設定値、前記中回
   転域では、それまで設定されていた第１あるいは第２の
   設定値を維持させる最小燃料噴射量設定手段と、 エアフローメータおよびエンジン回転数センサによって
   検出される吸入空気量およびエンジン回転数から燃料噴
   射量をめ請求められた燃料噴射量が、最小燃料噴射量設
   定手段によって設定された最小燃料噴射量より小さいと
   きは、最小燃料噴射量を最終的な燃料噴射量とし請求め
   られた燃料噴射量が最小燃料噴射量より大きいときは請
   求められた燃料噴射量を最終的な燃料噴射量とする燃料
   噴射量演算手段と、 燃料噴射量演算手段によって演算された量の燃料が噴射
   されるように燃料噴射弁を作動させる燃料噴射手段と、 を備えることを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置
   。