JPS61135948A - 内燃機関の燃料噴射量制御方法 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射量制御方法

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JPS61135948A
JPS61135948A JP59257070A JP25707084A JPS61135948A JP S61135948 A JPS61135948 A JP S61135948A JP 59257070 A JP59257070 A JP 59257070A JP 25707084 A JP25707084 A JP 25707084A JP S61135948 A JPS61135948 A JP S61135948A
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JP
Japan
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engine
intake air
fuel injection
fuel
injection amount
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JP59257070A
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Akito Oonishi
明渡 大西
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Toyota Motor Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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〕 本発明は、エアフロメータから出力される吸入空気量検
出信号に基づいて、機関へ供給する燃料噴射量を制御す
る内燃機関の燃料噴射量制御方法に係シ、特に始動時の
燃料噴射量制御方法に関する0 〔従来の技術〕 電子制御式の内燃機関の燃料噴射量制御にちっては、エ
アフロメータより検出された吸入空気量検出信号qと、
回転数センサにより検出された機関の回転数Nとから、
機関1回転あたりの吸入空気量114/Nを求め、これ
に定数に’rPを乗じ、とれを基本燃料噴射量とし、こ
れに相当する燃料噴射弁の開弁時間を基本燃料噴射時間
TPとして求め、とのTPに次式(1)に示すように、
必要に応じて空燃比フィードバック補正系数FAIF、
空燃比学習値KG、暖機増量系数に1、その他の補正項
に、を乗算し、さらにとれに燃料噴射弁の無効噴射時間
TVを加算して燃料噴射時間TAUを定め、このTAσ
に基づいて燃料噴射弁の開弁時間を制御することにより
燃料噴射量を制御するようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕。
ところが、上述のように制御される内燃機関にあって、
セルモータを回して内燃機関を始動させ、内燃機関が完
爆状態になったとき(以下、始動時と称する)、内燃機
関の回転数Nが急激に低下し、場合によってはエンジン
ストールすることがあった0 この現象を究明したところ、第5図に示すように、セル
モータを回してエンジンを始動させ、エンジンが完爆状
態になったt。時にセルモータを切ると、エンジンの回
転数低下に伴ってQ、 / Nが減少することになるが
、このとき吸入空気やエアフロメータの慣性などに起因
する吸入空気量検出系の応答特性により、図中実線Aで
示す検出されたQ / Nは、図中破線A′で示した実
際の(Q、/N )Aよりもアンダーシュートしたもの
となることが判明した、すなわち、検出されたQ、 /
 Nは実際の(’L/N)Aからずれたものとなる。従
って空燃比A / Fがリーンとなりとれによって、エ
ンジン回転数Nが低下したシ、あるいはエンジンがスト
ールするということになる□のである。
そこで、本発明の目的は、内燃機関の始動時のQ、 /
 N検出信号の変動に起因して、内燃機関の回転数が低
下したりストールすることを防止することができる内燃
機関の燃料噴射量制御方法を提供することにある0 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記問題点を解決するという目的を達成する
ため、機関が始動されてから所定時間の間、吸入空気量
検出信号Qもしくは吸入空気量検出信号Qと機関回転数
検出信号Nとの比Q、 / Nもしくは基本燃料噴射量
を、吸入空気量の検出系の応答誤差に基づいて定めた下
限値以上に保持するようにしたのである。
〔作 用〕
このような構成とすることによって、吸入空気量検出系
の応答誤差に起因する燃料噴射量の不足がその応答誤差
に基づいて定めた下限値以上に規制されることになり、
これによって空燃比がリーンになることを防止でき、内
燃機関の回転数が安定に保持されることになる。また、
上記下限値以上に保持する期間を、内燃機関が始動され
てから所定時間に限っていることから、始動後のレーシ
ング後等に生ずる減速域では、’L/Nまたは基本燃料
噴射時間TP等が上記下限値よりも下まわる可能性があ
るが、これは対して応動することを防止できる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第1図に本発明の一実施例の制御手順のフローチャート
を、第2図に本発明を適用可能な電子制御式エンジンの
一例の概略構成図を示す。第2図に於て、1はエンジン
を示しておシ、該エンジン1はシリンダブロック2とシ
リンダヘッド3とを有しており、シリンダブロック2は
その内部に形成されたシリンダボアにピストン4を受入
れておυ、そのピストン4の上方に前記シリンダヘッド
と協働して燃焼室5が形成されている。
シリンダヘッド3には吸気ポート6と排気ポート7とが
形成されており、これらテートは各々吸気バルブ8と排
気パルプ9により開閉されるようになっている。またシ
リンダヘッド5には点火プラグ19が取付けられている
。点火プラグ19にはイグニッションコイル26が発生
する電流がディストリビュータ27を介して供給されて
おり、これによって燃焼室5内にて放電による火花を発
生するようになっている。
吸気ポート6には吸気マニホールド11、サージタンク
12、スロットルボディ15、吸気チューブ14、エア
フロメータ15、エアクリーナ16が順次接続されてい
る。またエンジン吸気系にはそのスロットルボディ13
をパイ・ヤスして吸気チューブ14とサージタンク12
とを接続するエアバイノ4ス通路30が設けられておシ
、このエアパイ・臂ス通路30は電磁式のパイ・ヤス流
量制御弁51により開閉及びその開口度が制御されるよ
う罠なっている。
また排気ポート7には排気マニホールド17、排気管1
8が順次接続されている。
吸気マニホールド11の各吸気テートに対する接続端近
くには燃料噴射弁20が取付けられている。燃料噴射弁
20には燃料タンク21に貯留されているガソリンの如
き液体燃料が燃料ポンプ22により燃焼供給管23を経
て供給されるようになっている。
スロットルボディ15には吸入空気量を制御するスロッ
トルバルブ24が設けられておυ、このスロットルバル
ブ24はアクセルペダル25の踏込みに応じてその開度
が駆動されるようになっている。
エアフロメータ15はエンジン吸気系を流れる空気の流
量を検出し、その検出信号Qを制御装置50へ出力する
ようになっている。
ディストリビュータ27にはこれの回転数及び回転位相
、換言すればニンジン回転数Nとクランク角を検出する
回転数センサ29が組込まれており、これが発生する信
号は制御装置50に入力されるようになっている。
排気ガス再循環(EOR)通路34は排気分岐管35と
サージタンク3日とをデユーティ−制御方式による排気
ガス再循環弁52を介して接続し、(Iyl この排気ガス再循環弁32を制御装置50から出力され
る・譬ルス信号に応動させてBGR通路面積を変化させ
るととにより、排気ガス再循環量を制御するようになっ
ている。
制御装置50はマイクロコンピュータであってよく、そ
の−例が第3図に示されている。このマイクロコンピュ
ータは、中央処理ユニット(CP+7)51と、リード
オンリメモリ52とランダムアクセスメモリ55と、通
電停止後も記憶を保持するモラ一つのランダムアクセス
メモリ54と、マルチプレクサを有するA / D変換
器55と、バッファを有する工10装置56とを有し、
これらはコモンバス57により互に接続されている。こ
のマイクロコンピュータは第2図に示されている如くバ
ッテリ電源48が供給する電流を与えられ、これにより
作動するようになっている。
A / D変換器55は、エアフロメータ15が発生す
る吸入空気量検出信号Qと、吸気温センサ58が発生す
る吸気温度信号と、水温センサ59が発生する水温信号
Tとを入力され、それらデータをA / D変換してC
PIT51の指示に従い所定の時期にCPU51及びラ
ンダムアクセスメモリ55或いは54へ出力するように
なっている。またI10装置56は回転数センサ29が
発生するエンジン回転数信号Nとクランク角信号とO,
センサ60が発生する空燃比信号とを入力され、それら
のデータをcpσ51の指示に従い所定の時期にCPU
51及びランダムアクセスメモリ53或いは54へ出力
するようになっている。
CPU51は各センサによシ検出されたデータに基づい
て燃料噴射量を計算し、それに基づく信号を工10装置
56を経て燃料噴射弁2oへ出力するようになっている
。この場合の燃料供給量の制御はエアフロメータ15が
検出する吸入空気量Qと回転数センサ29が検出するエ
ンジン回転数Nとにより求められた基本燃料量を、例え
ば吸気温センサ5Bにより検出された吸気温度と、水温
センサ59によシ検出された水温Tと、O雪センサ60
により検出された空燃比に応じて修正する等の補正が必
要に応じて行なわれる。
ま九〇PU51は吸気温センサ58によシ検出された吸
気温と水温センサ59によシ検出された水温とに応じて
パイ・ヤス空気量信号を工10装置56を経てバイパス
流量制御弁31へ出力するようになっている。パイ・ヤ
ス流量制御弁51は工10装置56より与えられるパイ
ノヤス空気量信号に応じてその開閉及びその開口度が制
御される。
またcpσ51はこれが算出した基本燃料量と回転数セ
ンサ29により検出されたエンジン回転数及びクランク
角と吸気温センサ58によシ検出された吸気温度に基づ
き最適点火時期信号をリードオンリメモリ52より続出
し、これを工10装置56より点火コイル26へ出力す
るようになっている。
次に、上記のような構成の電子制御式エンジンに本発明
を適用した場合の実施例について、第1図のフローチャ
ートにそって説明する。
第1図(A)、(B)のフローチャートは、燃料噴射量
制御メインループの主要部を示すものであシ、所定の制
御周期(例えば4WLsee)ごとに実行されるように
なっている。第1図(A)はエンジンの始動状態を判定
するフローであシ、同図(B)はQ、/Nを下限値規制
するフローを示している。
同図(A)に示すように、ステップ101では、回転数
センサ29から出力される検出信号に基づいてエンジン
の回転数Nを計算する。そして、ステップ102に進み
、ここにおいてエンジンが始動状態にあることを示すフ
ラッグX5TAの内容をみて、始動状態にあるか否かを
判断する。フラッグX8TAは始動状態にある場合は「
1」に、始動状態以外のときは「0」に定められておシ
、そのフラッグX8TAの内容はイグニッションスイッ
チがOFFからONになったときに、または後述するス
テップ104により、「1」にセットされるようになっ
ている。さて、ステップ106における判断が肯定判断
のとき、すなわち始動状態にあると判定された場合は、
ステラf105に進み、エンジンの回転数Nが予め設定
されている第1の基準回転数M1未満か否かが判定され
る。
そして、肯定判断のときはステップ104に進み、こと
においてフラッグ1m5TAを[IJKセットした後、
ステップ1[)5に進んで、時間カウンタC3TAをセ
ットする。この時間カウンタC3TAはセットされると
同時にその内容が「0」にリセットされた後、直ちに計
時を開始するようになっているものである。
一方、ステップ102における判定が否定判断の場合は
ステップ106に進み、ここにおいて回転数Nが予め定
められた第2の基準回転数N、未清か否かの判定がなさ
れる。この判定が肯定判断であればステップ104に進
み上述と同様の処理がなされる。他方、ステップ105
とステップ106における判断が否定判断のときは、す
なわち回転数Nが十分高い場合には始動完了と判断して
ステラf107に進み、ここにおいてフラッグX5TA
を「0」にリセットしメインルーグに戻る0 なお、上記基準回転数N1、ちはエンジンがストールす
る回転数に対応させて定められており、例えば、N、=
4QQrpm、N、==5Q[1rpnz7)ご゛と〈
N1〉ちに設定する0 次に第1図(B)に示すように、基本燃料噴射時間TP
を算出する基準となるQ / Nは、ステップ201に
おいて吸入空気量検出信号GIIIJ記ステッジステッ
プ算出された回転数Nとを取込み、その比Q / Nを
計算し、ステップ202に進み、ここにおいて、始動後
の時間カウンタC3TAの内容が予め定められた一定時
間α(例えば0.5〜5秒)以内か否かを判断する。す
なわち、第5図における七〇時からの経過時間が一定時
間α未満か否かを判断するのである。この判断が否定判
断のときは始動完了であるからステップ250に移行し
て、ステップ201で求められたQ / Nに基づいて
TAσを計算する。一方ステップ202における判断が
肯定判断のときは始動時であるから、ステップ205に
進み、ステップ201で計算されたQ / Nが予め定
められた下限値(Q/”f)mxw未満か否かを判断す
る。この判断が肯定判断のときはステップ204に進ん
でQ / Mの値をその下限値(Q/N )輩!舅に設
定する。このようにして、始動後一定時間α経過してい
れば、または始動中であっても検出されたQ、 / N
がその下限値(Q/N)MXI以上であればステップ2
01で計算されたQ / Nに基づいて以降の燃料噴射
量制御演算がなされるようになっており、始動時間中で
かつ検出されたQ、 / Nがその下限値(Q−/ ”
 )sgzm未満であれば以降の燃料噴射量制御演算に
用いるQ、/Nをその下限値(’Q/ N)wxwK設
定するようにしている◎なお、下限値(Q/M ’)I
m菫は例えば0.15〜0.51/rev に設定する
ことが望ましい。
上述したように、本実施例によれば、機関が始動されて
から所定時間αの間、検出Q、 / Nを吸入空気量検
出系の応答誤差に基づいて定めた下限値(Q/N)Mz
w以上に保持するようにしていることから、始動直後に
生ずるQ、 / Nのアンダーシュートに起因する基本
燃料噴射量の不足を補償することができることから、空
燃比がリーンになることを防止することができ、これに
よってエンジンの回転数低下やエンジンのストールを防
止して、エンジンを安定に保持することができるという
効果がある。
また、上記下限値(Q/N)Mxmによる規制を始動後
所定時間αに限っていることから、始動後のレーシング
等により生ずる減速時に、検出Q/ Nが上記下限値(
Q/N)Mxyを下回ることがあっても、何ら支障を与
えるととがない0 第4図に、本発明の他の実施例の制御手順をフローチャ
ートにして示す0 前記実施例は検出されたQ/Nを下限値以上に保持する
ものであったが、本実施例はQ/Nに変えて基本燃料噴
射時間TPを下限値以上に保持するようにした点で異っ
ており、第1図(B)に対応する部分を示している。
同図に示すように、ステップ501では、検出されたQ
、 / Nと定数’KTPを乗算して、基本燃料噴射時
間TPを求め、ステップ502において始動後一定時間
α経過したか否かを判断し、経過していればステップ3
01で求めにTPに基づいて燃料噴射量TAσを求める
ようにし、ステップ302における判断が肯定判断すな
わち始動後一定時間α経過していなければ、ステップ3
03.304において演算されたTPを予め設定されて
イルそノ下限値TPwxx (例えば、1.6m5eC
)によシ規制処理を行うようにしている。
したがって、本実施例によれば、Q、/Nの値によって
一意的に定まる基本燃料噴射時間TPを下限値以上に保
持するようにしていることから、前記第1図図示実施例
と同一の効果を奏するととができる。
なお、同様の理由により、Q/NtたはTPによる下限
値に変えて、吸入空気量の検出信号Qに対して下限値を
設定することによっても、第1図または第4図実施例と
同一の効果を奏することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、機関が始動され
てから所定時間の間、吸入空気量検出信号Qもしくは吸
入空気量検出信号と機関回転数検出信号Nとの比Q、 
/ Nもしくは基本燃料噴射量を、吸入空気量検出系の
応答誤差に基づいて定めた下限値以上に保持するように
していることから、始動時のQ / N検出信号の変動
に起因する機関の回転数低下または機関のストールを防
止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の制御手順を示すフローチャ
ート、第2図は本発明の適用可能な一例のエンジンの概
要構成図、第3図は第2図図示の制御装置の詳細ブロッ
ク構成図、第4図は本発明の他の実施例の制御手順を示
すフローチャート、第5図は本発明を説明するためのQ
/N検出信号の波形図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エアフロメータから出力される吸入空気量検出信
    号Qと機関回転数検出信号Nとの比Q/Nに応じて基本
    燃料噴射量を定め、この基本燃料噴射量に基づいて機関
    へ供給する燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射量
    制御方法において、機関が始動されてから所定時間の間
    、前記吸入空気量検出信号Qもしくは前記比Q/Nもし
    くは前記基本燃料噴射量を、吸入空気量検出系の応答誤
    差に基づいて定めた下限値以上に保持することを特徴と
    する内燃機関の燃料噴射量制御方法。
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