JPS6053641A - 燃料噴射量制御方法 - 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】 本発明はエアフロメータからの吸入空気が信号を含むエ
ンジンの運転条件信号に基づいて最終的な基本噴射量を
算出し燃料噴射時間を電子的に制御する方法であって、
エンジン機差に基づく高負荷運転時における吸入空気量
のバラツキによる空燃比（Ａ／Ｆ）のバラツキを抑制し
、エンジン出力の向上およびノッキングの軽減を図る燃
料噴射ｍ制御方法に関する。

一般にエンジンの運転条件を各種の運転条（’Ｉ検出器
群により電気的に検出し、これら検出信号を基に燃料噴
射時間（燃料噴射量）を粋出し、この算出された燃料噴
射時間に基づいて噴射量調整部材を駆動する電子式の燃
料＠胴量制御方法にＪ３いては、エンジンの吸入空気量
を検出するために等差圧式のエア７０メータが用いられ
る。しかしこの種の］ニアフロメータはエンジンの高負
荷運転時に吸張管圧力が大ぎく脈動することがら実際の
吸入空気量に対応づ−る開度よりも非所望に大きな開度
となり、このため、演算による吸入空気量が実際の吸入
空気量よりも大きな値どして検出される。

従って高負荷運転時には、燃料噴射時間をめるに当って
基本となる基本噴射時間はＦＸＱ／Ｎ（Ｆ；定数、Ｑ；
演算による吸入空気量、Ｎ；Ｊンジン回転数）によりめ
られることから所望の基本噴射時間よりも大きな値とな
り、この結果空燃比がオーバリッチとなる。

この点を解決するだめの先行技術として特開昭５５−９
８６２４号公報に示ず方法があり、この方法においては
、エンジン回転数に応じて値が定められた最大基本噴射
時間を予め設けておき、演算による基本噴射時間が最大
基本噴射時間以上である場合には最大基本噴射時間を最
終的な基本噴射時間とし、高負荷運転時のオーバリッチ
を防止するようにしている。

しかし、この先行技術によれば、最大基本噴射時間がエ
ンジン機差に無関係に一定値として与えられているため
、ある種のエンジン、特に過給圧のバラツキが大きくそ
のため吸入空気量に大きなバラツキかを生じ易いターボ
チャージャ付きエンジン、間において高負荷運転時の空
燃比にバラツキを生じ、エンジンによっては空燃比が極
端なリーン状態となって出力低下やノッキングを招く場
合があった。

本発明は上記点に鑑みなされたちのであり、エンジン機
差により吸入空気量にバラツキがある場合においても、
高負荷運転時におりるＡ−バリッチ及び上記の如きオー
バリーンの発生を防止し、燃費の向上、出力低下の抑制
、及びフッ１ンクの軽減を図ることを目的とする。

そのため、本発明の燃料噴射量制御方法は、最大基本噴
射時間であってエンジンの回転数に応じた値をもつもの
が予め設定されてＪ５す、かつエアフロメータからの吸
入空気量信号と回転セン勺からの回転数信号とを含むエ
ンジンの運転条イ！１信号に基づいて最終的な基本噴射
時間を算出し燃料噴射量を電子的に制御する方法におい
て、第１図に示づ如く、エンジンの回転数と吸入空気量
とからめられた基本噴射時間と当該回転数に応じた最大
基本噴射時間との差に応じて補正量をめ（ステップａ）
、次にこの補正量を上記最大基本噴射時間に加算して最
終的な基本噴射時間とする（ステップｂ）ことを特徴と
する。

第２図は本発明に係る燃料噴射量制御方法の〜実施例を
実行するための装置の構成を概略的に示す。１は自動車
に積載される公知の４ザモ花点火式エンジンで、燃焼用
空気はエアクリーナ２、吸気管３、スロットル弁４を経
て吸入される。

吸気管３にはスロットル弁４の開度を検出するスロット
ル弁開度センリー５が備えられている。スロットル弁開
度センサ５はアイドル時には電圧を出力し、それ以外は
出力しないアイドル検出器６を含む。また燃料は図示し
ない燃料系がら各気筒に対応して設けられた電磁式燃料
噴射弁７を介して供給される。燃焼後の排気ガスは排気
マニホールド８、排気管９、三元触媒コンバータ１ｏ等
を経で大気に放出される。吸気管３にはエンジン１に吸
入される吸気量を検出し、吸気量に応じたアナログ電圧
を出力するポテンショメータ式のエアフロメータ１１及
びエンジン１に吸入される空気の温度を検出し、吸気温
に応じたアナログ電圧（アナログ検出信号）を出力する
サーミスタ式吸気温センサ１２が設置されている。また
、エンジン１には冷却水温を検出し、冷却水温に応じた
アナログ電圧（アナログ検出器＠）を出力するサーミス
タ式水渇センサ１３が設置されており、さらに排気マニ
ホールド８には排気ガス中の酸素濃度がら空燃比を検出
し、空燃比が理論空燃比より小さい（リッチ）と１ボル
ト程度（高レベル）、理論空燃比より大きい（リーン）
と０．１ポル１−程度（低レベル）の電圧を出力する空
燃比センサ１４が設置されている。また大気圧セン１ノ
１５は大気圧を検出し、大気圧に応じた電圧を出ノノツ
゛るものである。回転センサ１６はエンジン１のクラン
ク軸の回転速度を検出し、回転速度に応じた周波数のパ
ルス信号を出力づる。この回転センサ１Ｇとしては（烈
えば点火装置の点火コイルを用いれば゛よく、点火コイ
ルの一次側端子からの点火パルス信号を回転速度信号と
すればよい。また電磁ピックアップ式のものであっても
よい。制御回路３ｏは各センサ５．６．１１−１６の検
出信号に基づいて燃料噴射量を演算する回路で、電磁式
燃料噴射弁７の開弁時間を制御することにより燃料噴射
量を調整する。

第３図により制御回路３０について説明する。

１００は燃料噴射量を演算するマイクロプロセッサ（Ｃ
ＰＵ）である。１０１は回転数カウンタで回転はンリ１
６からの信号によりエンジン回転数をカラン１〜′？Ｉ
る回転数カウンタである。またこの回転数カウンタ１０
１はエンジン回転に同期して割り込み制御部１０２に割
り込み指令信号を送る。

割り込み制御部１０２はこの信号を受けると、コモンバ
ス１５０を通じてマイクロプロセッサ］ＯＯに割り込み
信号を出力する。１０３はディジタル入力ボートで、空
燃比センサ１４の出力を所定比較レベルと比較する比較
器の出力信号や図示しないスタータの作動をオンオフす
るスタータスイッチ１７からのスタータ信号等のディジ
タル信号をマイクロプロセラ′＋ｊ１００に伝達する。

１０４はアナログマルヂブレクサとＡ−Ｄ変換器から成
るアナログ入力ボートで、吸気量センサ１１、吸気温セ
ンサ１２、冷却水温センサ１３、大気圧センサ１５から
の各信号をＡ−Ｄ変換して順次マイクロプロセッサ１０
０に読み込ませる機能を持つ。

コレら各−Ｌ−ッｔ−１０１，１０２，１０３，１゜４
の出力情報はコモンバス１５０を通してマイクロプロセ
ッサ１００に伝達される。１０５は電源回路でありキー
スイッチ１８を通してバッテリ１つに接続されている。

１０６は読取り、書込み可能なランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）でありバックアップＲＡＭを含む場合がある
。１０７はプログラムや各種の定数等を予め記憶してＪ
３＜読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ＞である。１０８は
レジスタを含む燃料噴射時間制御用カウンタでダウンカ
ウンタより成り、マイクロプロセッサ（ＣＰｌｌｏｏで
演算された電磁式燃料噴射弁７の量弁時間つまり燃オ′
３Ｆ噴射吊を表わづディジタル信号を実際の電磁式燃料
噴射弁７の開弁時間を与えるパルス時間幅のパルス信号
に変換する。１０９は電磁式燃料噴射弁７を駆動する電
力１１９幅部である。

”１１０はタイマで経過時間を測定しＣＰＵ　１００に
伝達する。

回転数カウンタ１０１は回転セン＋Ｊ１６の出力により
エンジン１回転に１回エンジン回転数を測定し、その測
定の終了時に割り込み制谷口部１０２に割り込み指令信
号を供給する。割り込み！ｌｉ制御部１０２はその信号
に応答して割り込み信号を発生し、ＣＰＵ　１００に燃
料噴射量の演算を行なう割り込み処理ルーチンを実行さ
せ−る。

第４図はＣＰＵ　１００ににる処理の概略フローチｐ−
ｔ〜を示づ−０このフローヂャーｉ〜に基づきＣＰＵ１
００の機能を説明すると共に構成全体の作動をも説明す
る。

キースイッチ１８並びにスタータスイッチ１７がＯＮｂ
てエンジン１が９自動されると、第１ノアツブ１０００
のスター１〜にてメインルーヂンの演算処理が開始され
、ステップ１００１にて初■］化の処理が実行され、ス
テップ１００２において）アナログ入カポ−１〜１０４
からの冷却水温及び吸気温に応じたディジクル値を読み
込む。ステップ１００３ではその結果より燃料補正係数
１＜１を演算し、結果をＲＡＭ１０６に格納する。ステ
ップ１００３が終了すると、ステップ１００２に戻る。

通常ＣＰ　Ｕ　１００は第３図の１００２〜１００３の
メインルーヂンの処理を制膣ロブログラムに従ってくり
返し実行覆る。割り込み制御部１０２からの割り込み信
号が入力されると、ＣＰＵ１００はメインルーヂンの処
理中であっても直ちにイの処理を中断しステップ１０１
０の割り込み処理ルーチンに移る。ステップ１０１１で
は回転数カウンタ１０１からのエンジン回転数Ｎを表ゎ
ザ信弓を取り込み、次にステップ１０１２にてア太ログ
人カポ−ｈ　１０４から吸入空気量Ｑを表わす信号を取
り込む。次にステップ１ｏ１３にてエンジン回転数Ｎと
吸入空気量Ｑとから決まる排水的な燃ゎ１嗅則量（つま
り電磁式燃お１噴躬弁６の基本噴射１１４’ｊ間幅ｔｐ
）を計算してＲＡＭに記憶する。その計綽式はｔｐ＝　
ＦＸＱ／Ｎ　（Ｆ　：定数）である。次にステップ１０
１４で第７図に示す−Ｔｐ　ＭＡＸデープルから、この
時のエンジン回転数Ｎに対応するｔｐＭ　Ａ　Ｘを選定
しＲＡＭ１０６に記憶覆る。次のステップ１０１５で、
ステップ１０１３で演８？ｌされ１＝ｔｇと、ステップ
１０１４で選定されたＥｌ）Ｍ　Ａ　Ｘどを比較し、ｔ
ｐが小さいが、あるいは等しい場合はｔｐ演算が正しい
と判断しステップ１０１７に進み、一方ｔｐがｔｐＭ　
Ａ　Ｘより人ぎい場合はｔｐ演睦が誤りであると判断し
ステップ１０１６に進み、後述する如ぎｔｌ）Ｍ　Ａ　
Ｘ演算処理を実行し、ステップ１０１７に進み、このス
テップ１０１７にて、メインルーチンでめた燃料噴射用
の補正係数に１をＲＡＭ１０６から読み出し空燃比を決
定する噴射時間Ｔ（噴射量）の演陣を行なう。次にステ
ップ１０１８にて噴射時間ＴをノＪウンタ１０８にセッ
トし、ステップ１０１９でメインルーチンに復帰する。

ここで本発明の特徴である前記ステップ１０１６のｔｐ
ＭＡＸ演算について第５図により詳細に説明する。まず
ステップ４０１で、ステップ１０１３にてめられた基本
噴射時間ｔｐとステップ１０１４で選定されたｔｐＭ　
Ａ　Ｘの差を算出し、これよりΔｔｐをステップ４０２
で予め設定されたΔｔｐテーブル（第６図）より選定す
る。次のステップ４０３ではｔｐＭＡＸと△ｔｐより基
本噴射時間ｔ、ｐを［ｐ＝　ｔｐＭ　Ａ　Ｘ＋△ｔｐよ
り算出し、ステップ４０４でＲＡＭ１０６に格納する。

ここで吸入空気量と回転数から演算された基本噴射時間
Ｌｐ′／）′ＮｔｐＭ　Ａ　Ｘより大きい場合、（ｐは
エンジンの要求量とは異なるが、エンジン機差によるエ
ンジン要求向のバラツキ（特にターボ過給圧による吸入
空気量のバラツキ）等は前記ｔｐのバラツキとなって現
われる。そこで、ｔｐとｔｌ）ＭＡＸの差よりめられる
△［１）によってエンジン機差バラツキをめ、これをｔ
ｐ演算に当って信頼できる最大値ｔｌ）ＭＡＸに加算し
たしのを最終的なｔｐとすることにより、エンジン要求
量とみなすようにする。

第８図は本発明の第２実施例におりるΔｔｐの特性を表
わした図であり、上述した第１実施例が基本噴射時間ｔ
ｐとｔｐＭ　Ａ　Ｘとの差によっ【△ｔｐが定められる
のに対し、この第２実施例では、排気管９に排気温セン
サを設け、この排気温センサからの信号に基づぎ検出さ
れた排気温と目標排気ガス温度（各ｆ！ｉｔンリからの
信号に基づいで算出され、例えばエンジン回転数からめ
られる。）との差により△ｔｐを定めるようにしており
、この実施例によれば排気温が目標排気ガス温度を超え
るとΔｔｐが加算されることから燃料噴射量が増大し、
それまでリーン状態にあっノｃ　Ａ　／　Ｆがリーン状
態から抜は出ることができ、排気温が非所望に上昇する
ことを防止できる。

以上説明した如く、本発明は、 最大基本噴射時間であってエンジンの回転数に応じた値
をもつものが予め設定されており、かつエアフロメータ
からの吸入空気量信号と回転しンザからの回転数信号と
を含むエンジンの運転条件信号に基づいて最終的な基本
噴射時間を算出し燃料嗅！）１１量を電子的に制御する
方法において、エンジンの回転数と吸入空気量とからめ
られた基本噴射時間と当該回転数に応じた最大基本噴射
時間との差に応じて補正量をめ、次にこの補正量を上記
最大基本噴射時間に加算して最終的な基本噴射時間とす
るようにした。

このため本発明によれば、エンジン間ぐ高負荷運転時の
吸入空気量のバラツキからエアフロメータによる検出信
号にバラツキが生じた場合であっても、信頼出来得る演
算１＋ｆ１の吸入空気量を）ｑることができることから
、オーバリッチ及びＡ−バリーンの発生を防止でき、燃
費の向」二、出力低下の抑制、及びノッキングの軽減を
図ることが期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための基本構成図、第２図は
本発明を実現するだめの装置の概略構成図、第３図はそ
の制御回路及び周３１装置のブロック図、第４図は該装
置による処理の一実施例を表わしたフローヂｐ　７　Ｉ
−１第５図はこのノローヂト−トにおけるｔｐＭ　Ａ　
Ｘ演昨ルーチンによる処理内容を表わしｌＪフ［１−チ
ャート、第６図は補正量と基本噴射時間−最大基本噴射
時間との関係を表わした図、第７図は最大基本ｌ＠射時
間とエンジン回転数との関係を表わした図、第８図は本
発明の他の実施例にお（プる補正量と排気ガス温度−目
標Ｄ１気ガス温度との関係を表わした図を示７Ｊ１゜１
・・・エンジン　７・・・燃料噴射弁１１・・・エアフ
ロメータ　１Ｇ・・・回転センリ３０・・・制御回路 代理人　弁理士　定立　勉 はか１名 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 最大基本噴射時間であってエンジンの回転数に応じた値
   をもつものが予め設定されており、かつエアフロメータ
   からの吸入空気量信号と回転センサからの回転数信号と
   を含むエンジンの運転条件信号に基づいて最終的な基本
   噴射時間を算出し燃料噴射量を電子的に制御する方法に
   おいて、エンジンの回転数と吸入空気量とからめられた
   基本噴射時間と当該回転数に応じた最大基本噴射時間と
   の差に応じて補正量をめ、次にこの補正量を上記最大基
   一本噴射時間に加暮して最終的な基本噴射時間とするこ
   とを特徴とする燃料噴射ｍ制御方法。