JPS605779B2 - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃料供給装置に関し、特に機関の始
動時の運転安定性の向上に関する。

従来の内燃機関の燃料供ｖ給装置の例として、機関に供
給される燃料量はその時の機関の運転状態、例えば機関
回転数、負荷、水温等に基いて電気回路によって算出さ
れる。機関の運転状態の変化、例えば加速、減速等に際
しての過渡状態においても最適な燃料供給を行なうため
に、最新の機関パラメータ、例えば機関回転数、負荷、
水温等の入力情報に基いて演算を行なう構成とする。し
かし、上述の内燃機関の燃料供聯合装置にあっては、始
動時等の低回転、例えば４５仇ｐｍ以下の場合には回転
状態及び負荷の変動が大きい。従って、変動する入力情
報に基し、て算出される燃料供給量の変動が大きく、機
関の運転が安定せず、特に始動時においては始動性が悪
く、初爆から完膿に到る時間が長く、バッテリーの過放
電、未燃焼混合物の排出、点火栓のぬれ等の問題点を生
ずるおそれがある。本発明は上述の点に鑑みてなされた
ものであり、低回転時には機関回転数、負荷等の入力情
報に基づく演算値を平均化して燃料供給量を算出する構
成とした内燃機関の燃料供給装置を提供する。本発明に
よって、低回転時又は始動時の燃料供給量の変動幅は小
さくなり、安定した運転となり、変動運転に塞く問題点
は解消する。

平均化演算を低回転時のみに限定することによって、加
速等の過渡状態に対する応答性を害することはない。第
８図は本発明の全体の構成を示す図である。

第８図において、検出手段３０は、機関の各種運転変数
を検出するセンサ群（たとえば後記第１図の３〜６等）
であり、少なくとも機関の負荷と回転速度とを検出する
。演算手段３１は、機関回転に同期するか又は所定周期
で周期的に、検出手段３０の出力に対応して燃料噴射量
を算出する。

記憶手段３２は、前回用いられた燃料噴射量を記憶する
。

平均化手段３３は、上記記憶手段３２に保持していた前
回の燃料噴射量と今回の算出値とを所定割合で加算して
平均化した結果を今回の燃料噴射量として出力する。

その平均化手段３３の出力又はその出力に各種機関運転
変数（温度等）による補正を付加した値に応じて燃料噴
射弁７（後記第１図の７）が作動して燃料が供給される
。なお平均化手段３２は、前回用いられた値と今回の算
出値を平均化するものでも良いが、前回と前々回又はそ
れ以前に用いられた値を含む複数回の燃料噴射量と今回
の算出値とを平均化しても良い。次に解除手段３４はも
検出手段３０で検出した機関の回転速度が所定の設定値
（例えば４５仇ｐｍ）以上のときには、平均化手段３２
の平均化機能を解除し、今回の算出値をそのまま燃料噴
射量として出力させる。

なお、本発明のごとき電子制御方式の燃料供給装置にお
いては、通常、負荷と回転速度とに応じて基本燃料噴射
量を算出し、それに機関温度等による各種補正を付加し
て実際の燃料噴射量を算出するようになっている。

したがって本発明の場合も、演算手段３１で基本燃料噴
射量を算出し、その値を平均化手段３３で平均化したの
ち各種の補正を付加しても良いし又は演算手段３１で基
本燃料噴射量に各種補正を付加することまで行ない、そ
の結果を平均化しても良い。

本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示し、多気筒内燃機関の１
個だけを示す燃焼室１に取付けた吸気経路２に吸入空気
量センサ３をスロットル弁２９の上流側に敗付けて機関
の吸入空気量を計測する。

吸入空気量センサ３として、例えばフラップ式ェアフロ
ーメータ、熱線式ェアフローメ−タ等を使用し得る。シ
リンダのウオータージャケット９に取付けた水温センサ
４は冷却水温度を計測する。スタータスイッチ６がオン
となれば図示しないスター夕を駆動して機関を始動する
。吸気経路２に取付けた燃料噴射弁７は燃料を噴射する
。クランク軸１０の回転と位相とをクランク角センサ５
が計測する。電気的演算回路８はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
ＭＬ入出力インターフェース回路により構成される。機
関の負荷は吸入空気量、吸入負圧、絞り弁関度、排気通
路圧力等によって得られる。吸入空気量センサ３、水温
センサ４、クランク角センサ５、スタータスィッチ６そ
の他各種センサの出力が電気的演算回路８に与えられる
。演算回路８は各センサの出力に基いてその時の機関の
運転状態に対して最適とする燃料噴射量を算出する。算
出された燃料噴射量は、演算回路８内の記憶素子ＲＡＭ
に起隠され、所定時期にその記憶値に応じたパルス信号
を燃料噴射弁７に与える。燃料噴射弁７は与えられたパ
ルスに従って燃料を噴射する。第２図は演算回路８の行
なう燃料噴射量演算のフローチャートであり、演算は機
関回転に同期するか又は所定周期つまり短い時間間隔、
例えば１仇ｈｓに１回線返される。

ブロック１ １ではクランク角センサ６からの機関回転
数に比例する信号を受けて機関回転数Ｎを読み込む。機
関回転数の計測は演算回路８内のＣＰＵのプログラムに
無関係に連続して行なわれ、ブロック１１ではラッチさ
れた計測値を読みとる。ブロック１２では吸入空気量セ
ンサ３の信号を入力して吸入空気量Ｑを読み込む。ブロ
ック１３では機関回転数Ｎと吸入空気量Ｑから基本燃料
噴射量Ｔｐを算出する。本発明による算出過程は後に述
べる。フロック１４では水温による燃料噴射量補正係数
ｆＴｗを水温センサ４の信号に基いて算出する。

ブロック１５ではスロツトル全開スイッチ等の信号に塞
いて加減遠時の燃料噴射量の補正係数ｆＴｖを算出する
。ブロック１６では、運転状態によって燃焼を理想混合
比で行なうことが望ましい場合に「燃焼を理想混合比と
するような燃料噴射量補正係数ｆＱを算出する。ブロッ
ク１７では算出された基本燃料噴射量Ｔｐとブロック１
４〜１６で算出された各補正係数をもとにして燃料噴射
量Ｔｉを算出する。この式は例えば次式による。ＴＦＴ
ｐ×（ｆ…＋ｆＴｖ）×ｆＱブロック１８ではスタータ
スイツチ６の信号をもとにして始動中かどうかの判別を
行なう。

スタータスィッチがオンの場合には始動中と判定する。
ブロック１９では始動中の燃料噴射量を算出する。第３
図はブロック１９の詳細を示す。

始動時にフロック２０で水温による始動時基本燃料噴射
量Ｔ（ＴＷ）を算出する。始動時基本燃料噴射量Ｔ（Ｔ
Ｗ）と水温との関係は例えば６気筒機関の場合に第４図
に示すグラフとなる。ブロック２１では機関回転数Ｎ‘
こよる補正係数ｋ，（Ｎ）を算出する。機関回転数Ｎと
補正係数ｋ，（Ｎ）との関係は例えば第５図のようにな
る。ブロック２２では機関始動開始からの時間ｔによる
補正係数ｋ２（ｔ）を算出する。この関係は例えば第６
図に示すグラフとなる。ブロック２３ではブロック２０
〜２２で算出した値から始動時所要燃料噴射量Ｔｉｓｔ
を算出（ＴｉＳｔ＝ＴＴｗ×〔ｋ，（Ｎ）＋ｋ２（ｔ）
〕）する。フロック２４では所要燃料噴射量Ｔｉｓｔと
基本燃料噴射量Ｔｉ×１．３とを比較し、大きい方を始
動時燃料噴射量とする。スタータスィッチ６がオンの時
の燃料噴射量はブロック１７で決定された量ではなく、
ブロック１９で決定された量が演算回路８から例えば電
磁弁開度を定めるパルス幅として燃料噴射弁７に指令さ
れる。次に本発明によるブロック１３の詳細を第７図に
ついて説明する。

ブロック２５で吸入空気量Ｑと機関回転数Ｎから仮定基
本燃料噴射量Ｔｐ′を算出する。ブロック２６では機関
回転数Ｎが低いかどうか、図示の例では設定回転数４５
仇ｐｍ以下かどうかを判別する。回転数が高い時はブロ
ック２７において基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｔｐ′とする。
機関回転数４５びｐｍ未満の時はブロック２７で１回前
、即ち、第２図のフローチャートの１仇ｈｓの繰返しの
場合は、肌ｈｓ前に用いられた基本燃料噴射量Ｔｐ。と
仮定基本燃料噴射量Ｔｐ′とを使用して式Ｔｐ＝言Ｔｐ
。十蔓Ｔｐ′によって今回の基本燃料噴射量Ｔｐを算出
する。このＴｐが平均化された基本燃料噴射量であり、
次回の平均化演算のために演算回路８内のＲＡＭに記憶
される。なおこの式は、ｎを任意の自然数とした場合の
指数平均算出式、Ｔｐ＝学；Ｔ帥十まＴｐ′ のｎ＝３とした例である。

ｎ＝２とした指数平均式を使用することもでき、単なる
算術平均であつてもよい。第７図のブロック２６はスタ
ータスィッチがオンかどうかの判定と置き換えることも
できる。この場合はオフの時にブロック２７に、オンの
時にブロック２８に行く。始動時の演算について更に説
明する。

第４図に示す通り、低温始動時及び水温１００℃以上の
始動時であって、クランキング時間の短い時はＴ（ＴＷ
）が大きいため、ブロック２４での比較に際してＴｉｓ
ｔが大きくなるが、クランキング時間が長い場合及び水
温２０ｑｏ〜１０ｏこ０で始動した時はＴ，×１．３の
方がＴ肌よりも大きくなりＴｉ×１．３が燃料噴射量と
なる。燃料噴射量Ｔｉは基本燃料噴射量Ｔｐから算出さ
れる。低回転に際してはブロック２８において前述した
通り基本燃料噴射量Ｔｐは平均化された値となるため、
実際の燃料噴射量Ｔｉも平均化された値となる。平均化
を行なうかどうかを定める低回転の限度は設定回転数４
５仇ｐｍ又はクランキング回転として説明したが機関の
仕様等に応じて任意の値を選択できる。上述によって明
らかにされた通り、本発明によって、低回転時又は始動
時に燃料噴射量を瞬時値でなく、前の燃料噴射量を使用
して平均化した値として算出することによって、低回転
時の機関の運転が安定し、始動性が向上する。

尚、燃料噴射量の平均化を低回転時又は始動時のみに限
定することによって、通常運転の加速時又は減速時の過
渡応答性を害することがない。

また周期的に燃料噴射量を算出する際に平均化の演算を
行なうので、機関の運転状態を示す個々の入力信号を平
均化するものより演算時間の短縮と記憶手段の小型化が
図れるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム図、第２図第３図
は本発明の実施例のフローチャート、第４図は始動時基
本燃料噴射量Ｔ（ＴＷ）と水温との関係を示すグラフ、
第５図は始動時燃料噴射量補正係数ｋ，（Ｎ）と回転数
との関係を示すグラフ「第６図は始動時燃料噴射量補正
係数ｋ２（ｔ）と経過時間との関係を示すグラフ、第７
図は本発明の実施例のフローチャート、第８図は本発明
の全体の構成を示す図である。 符号の説明、１・・・・・・燃料室、２…・・・吸気経
路、３・…・・吸入空気量センサ、４・・…・水温セン
サ「 ５……クランク角センサ、６……スタータスィツ
チ、７・…・・燃料噴射弁、８・・・…電気的演算回路
。 第２図第３図 第１図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の運転状態に基づいて燃料噴射量を演算する手
   段と、演算した燃料噴射量を機関に供給する燃料噴射弁
   とを備えた内燃機関の燃料供給装置において、少なくと
   も機関の負荷及び回転速度を検出する検出手段と、該検
   出手段の検出結果に応じて周期的に燃料噴射量を算出す
   る演算手段と、少なくとも前回用いられた燃料噴射量を
   記憶する記憶手段と、少なくとも前回の燃料噴射量と今
   回の算出値とを所定割合で加算する平均化手段と、上記
   検出手段で検出した回転速度が設定値以上のとき上記平
   均化手段を解除する解除手段とを備え、回転速度が上記
   設定値未満の低回転時に燃料噴射量の算出値を平均化す
   ることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。