JPS62267541A - 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 - 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〉 本発明は内燃機関の電子側ｉｎ燃料噴射装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料噴射装置の従来例としては例え
ば以下のようなものがある。

即ち、エアフローメータによって検出される吸入空気流
ＩＱと点火信号等から検出される機関回転速度Ｎとから
、１回転当たりの吸入空気量に相当する基本燃料噴射量
Ｔｐ　（＝ＫｘＱ／Ｎ　ＨＫは定数）を演算すると共に
、機関冷却水温度等の機関運転状態に応じた各種補正係
数Ｃ０ＥＦと空燃比フィードバック補正係数αとバッテ
リ電圧による補正分子ｓとを演算した後、燃料噴射量Ｔ
ｉ（＝ＴｐＸＣＯＥＦＸα＋Ｔｓ）を演算する。

そして、演算された燃料噴射ｉＴｉに相当するパルス巾
の噴射パルス信号を燃料噴射弁に出力し、機関に所定量
の燃料を噴射供給させるようにしていた（特開昭５９−
２０３８２８号公報等参照）。

ところで、かかる電子制御燃料噴射装置によると、機関
の加速時には第４図に示すようにエアフローメータによ
って検出される吸入空気流量の応答遅れや吸気マニホー
ルド充填分の検出等によってシリンダに流入する空気量
に対して誤差が大きくなるため、この誤った吸入空気流
量の検出値に基づいて燃料噴射量の設定がなされ、空燃
比のオーバーリーン化及びオーバーリフチ化が交互に生
じて加速シヨ・ツク、息つき、排気性状の悪化等の原因
となる惧れがあった。

かかる問題点を解消するため、加速検出から所定時間は
、スロットル弁開度と機関回転速度とに基づいて燃料噴
射量を設定するようにした電子制御燃料噴射装置がある
。

即ち、予めスロットル弁開度αと機関回転速度Ｎとをパ
ラメータとする複数の運転領域毎に各運転領域に対応す
る吸入空気流量Ｑ若しくは基本燃料噴射量’ｒｐ　　（
これらの吸入空気流量Ｑ若しくは基本燃料噴射量’ｒｐ
は、実験等によって求められた吸気マニホールド充填分
等が含まれない実際の吸入空気流量に基づく値である。

）のデータを記憶させておき、スロットル弁開度αと機
関回転速度Ｎとの検出値に基づいて前記データの中から
該当する運転領域におけるデータを検索するように構成
する。

そして、アイドルスイッチ等によって機関の加速が検出
されると、この加速検出から所定時間は、スロットル弁
開度αと機関回転速度Ｎとの検出値に基づいて基本燃料
噴射量’ｒｐ　（α−Ｎマツプに吸入空気流ｆＱを記憶
させた場合には、検索したＱから基本燃料噴射量’ｒｐ
を演算し、基本燃料噴射量’ｒｐを記憶させた場合には
検索によって基本燃料噴射ｆｔＴｐが設定される。）を
設定し、この所定時間以外の運転領域においてはエアフ
ローメータによって検出される吸入空気流量Ｑと機関回
転速度Ｎとの検出値に基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ（＝
　Ｋ　Ｘ　Ｑ／Ｎ）を設定するようにする。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記のように加速時にのみスロットル弁
開度αと機関回転速度Ｎとの検出値に基づいて燃料噴射
量を設定するようにした場合には、吸入空気流量Ｑの検
出値に基づく燃料噴射量設定との切換時に、設定される
燃料噴射量の偏差によって燃料噴射量が段階的な急激変
化を示し、混合比の段差による出力差の発生によって加
速ショックとなったり排気性状が悪化するなどの不都合
が発生する慣れがあった。

上記の設定燃料噴射量の偏差が発生する原因としては、
スロットル弁開度αと機関回転速度Ｎとの検出値に基づ
く燃料噴射量と、吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎとの
検出値に基づく燃料噴射量とに元々ズレがある場合、ま
た、スロットル弁開度αと機関回転速度Ｎとの相関に関
係のないエアレギュレータからの空気等のスロットル弁
をバイパスする空気が吸引される場合、更に、スロット
ル弁開度αと機関回転速度Ｎとの検出値に基づく燃料噴
射量が空気密度の４薄に対して変化を示さないのに対し
てエアフローメータが空気密度の４薄に対応する吸入空
気流量Ｑを検出するためなどが上げられる。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、加速時
にのみスロットル弁開度と機関回転速度との検出値に基
づいて燃料噴射量の設定が行われる電子制御燃料噴射装
置において、燃料噴射量の設定手段の切換時に燃料噴射
量が段階的に急激変化することを防止できるようにする
ことを目的とするものである。

く問題点を解決するための手段〉 そのため、本発明では、第１図に示すように、機関の加
速状態を検出する機関加速状態検出手段と、機関の吸入
空気流量と機関の吸気通路に介装されたスロットル弁の
開度と機関回転速度とをそれぞれ検出する手段即ち吸入
空気流量検出手段。

スロットル弁開度検出手段及び機関回転速度検出手段と
、機関の加速状態が検出されてから所定時間スロットル
弁開度と機関回転速度との検出値に基づいて燃料噴射量
を設定する加速用燃料噴射量設定手段と、この加速用燃
料噴射量設定手段による燃料噴射量設定運転領域以外の
運転領域において吸入空気流量と機関回転速度との検出
値に基づいて燃料噴射量を設定する主燃料噴射量設定手
段と、この主燃料噴射量設定手段と前記加速用燃料噴射
量設定手段との切換時に両設定手段による設定燃料噴射
量の偏差を求め記憶する偏差記憶手段と、これによって
記憶された偏差に基づいて前記加速用燃料噴射量設定手
段によって設定された燃料噴射量を補正する加速用燃料
噴射量補正手段と、前記主燃料噴射量設定手段によって
設定された燃料噴射量若しくは加速用燃料噴射量補正手
段によって補正された燃料噴射量に応じて燃料噴射弁を
駆動制御する駆動制御手段と、を備えて電子制御燃料噴
射装置を構成するようにした。

く作用〉 かかる構成の電子制御燃料噴射装置によると、スロット
ル弁開度と機関回転速度とによる燃料噴射量設定の誤差
、空気密度の変化、スロットル弁をバイパスして供給さ
れる空気等があって、両燃料噴射量設定手段の切換時に
設定される燃料噴射量に偏差が発生すると、この偏差が
燃料噴射量偏差記憶手段によって求められると共に記憶
される。

そして、加速用燃料噴射量設定手段によって設定される
燃料噴射量をこの偏差に基づいて補正することにより、
燃料噴射量設定手段の切換時におけるｍｆｉｌ噴射量偏
差を縮小するようにするものである。

換言すれば、燃料噴射量設定手段の切換時に偏差が発生
した場合には、加速用燃料噴射量設定手段による設定量
に誤差があるものとして、この誤差を解消すべく加速用
燃料噴射量設定手段によって設定された燃料噴射量を補
正するものである。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に本発明に係る電子制御燃料噴射装置の一実施例
の構成を示しである。

この図において、機関回転速度検出手段としての回転速
度センサ１の出力である機関回転速度信号Ｎ、吸入空気
流量検出手段としてのエアフローメータ２の出力である
吸入空気流量信号Ｑ、スロットル弁開度検出手段として
のスロットル弁開度センサ３の出力である機関の吸気通
路に介装されたスロットル弁（図示省略）の開度信号α
及び水温センサ４の出力である機関の冷却水温度信号Ｔ
Ｗが、入出力装置、記憶装置及び中央演算装置によっテ
構成されるマイクロコンピュータを内蔵したコントロー
ルユニット５に入力され、コントロールユニット５はこ
れらの信号に基づいて後述するように設定される噴射パ
ルス信号を燃料噴射弁７の駆動回路６に出力する。

即チ、本実施例において、コントロールユニット５は、
スロットル弁開度センサ３とによって機関加速状態検出
手段を構成すると共に、駆動回路６とによって駆動制御
手段を構成し、一方、加速用燃料噴射量設定手段、主燃
料噴射量設定手段。

燃料噴射量偏差記憶手段及び加速用燃料噴射量補正手段
をソフトウェア的に備えている。

次に第３図のフローチャートに基づいて作用を説明する
。

ステップ（図中ではｒＳＪとしてあり、以下同様とする
）１では、各センサによって検出される機関回転速度Ｎ
、吸入空気流量Ｑ、スロットル弁開度α及び冷却水温度
Ｔｗを人力する。

ステップ２では、ステップ１において入力したスロット
ル弁開度αと前回入力したスロットル弁開度αとから求
められる開度変化率Δαによって機関が加速状態である
か否かを判定する。即ち、Δαが開側への所定以上の変
化率を示しているときに機関が加速状態であるとし、ス
テップ３へ進む。

ステップ３では、予めスロットル弁開度αと機関回転速
度Ｎとをパラメータとする複数の運転領域に対応させて
記憶させておいた吸入空気流ｉＱｓのマツプ（以下α−
Ｎマツプとする）から、当該運転領域の吸入空気流量Ｑ
ｓをステップ１において入力したスロットル弁開度α及
び機関回転速度Ｎに基づき検索する。

ここで、スロットル弁開度αと機関回転速度Ｎとをパラ
メータとして記憶される吸入空気流量Ｑｓは、予め実験
等によって求められたものであり、吸気マニホールド充
填分等を含まない実際値に近似したものである。また、
上記のように検索によって吸入空気流ＩＱｓを求める場
合には、吸入空気流量変化のトリガーとなるスロットル
弁開度α及び機関回転速度Ｎに基づいているため、検出
の応答遅れが殆どないといって良い。

ステップ４では、ステップ３において検索した吸入空気
流［Ｑｓによって基本燃料噴射量Ｔ　ｐ　１（＝ＫｘＱ
ｓ　／Ｎ　；　Ｋは定数）を演算する。そして、次のス
テップ５では、ステップ４での演算結果の基本燃料噴射
量Ｔｐ１を順次更新記憶する。

ステップ６では、後述するステップ１０において演算設
定される偏差ΔＴｐに基づいてステップ４で演算された
基本燃料噴射量Ｔ　ｐ　１の補正演算を行う　（Ｔｐ−
Ｔｐｌ　−ΔＴｐ）　。

一方、ステップ２で機関が加速状態でないと判定された
ときには、ステップ７において最初の加速検出からの経
過時間が所定時間Ｔ１　（例えば１秒）内であるか否か
を判定する。ここで、前記所定時間Ｔ１は、アイドル状
態（スロットル弁全閉状態）からスロットル弁が開かれ
た場合に、吸気マニホールドへの空気充填が終了するま
での時間と略一致させである。従って、経過時間がこの
所定時間Ｔｉ内であるときには、エアフローメータ２に
よって検出される吸入空気流ＩＱは誤差が大きいと推測
される。このため、ステ・ノブ７で経過時間が所定時間
Ｔｓ内であると判定されたときにはステップ３〜６へ進
み、ステップ２で機関が加速状態であると判定されたと
きと同様に、検索された吸入空気流量Ｑｓに基づいて基
本燃料噴射量ＴＩ）１を演算する。

また、ステップ７において所定時間Ｔ１以上に経過した
と判定されたとき、即ち、機関が加速状態でなく然も加
速から所定時間Ｔ１が経過しているときには、ステップ
８に進んでステップｌで入力したエアフローメータ２の
検出値である吸入空気流ｆｉＱに基づいて基本燃料噴射
量ＴＩ）２　　（＝ＫＸＱ／Ｎ；には定数）を演算する
。かかる運転領域では、第４図に示すような吸気マニホ
ールド充填分の検出がない運転領域であるため、エアフ
ローメータ２によって検出される吸入空気流ｉＱは略正
確である。

このように、エアフローメータ２による検出誤差の大き
い加速時（加速が検出されている状態若しくは加速検出
から所定時間Ｔｌ内）には、比較的検出誤差の少ないス
ロットル弁開度αと機関回転速度Ｎに基づいて検索され
る吸入空気流量Ｑｓによって基本燃料噴射量Ｔ　ｐ　Ｉ
が設定されるため、実際の吸入空気流量に略即した燃料
噴射量設定が行われ、空燃比のオーバーリッチ化若しく
はオーバーリーン化を未然に防止することができる。

また、エアフローメータ２の検出誤差の小さい運転領域
（加速時以外）においては、エアフローメータ２の検出
値に基づいて基本燃料噴射量’Ｔ”　Ｉ）　２の設定が
なされるため、空気密度の変化等があっても実際の吸入
空気流量が検出され、機関の要求値に見合った燃料噴射
が行われる。

ステップ８において基本燃料噴射量Ｔｐ２の設定が行わ
れると、エアフローメータ２によって検出された吸入空
気流量Ｑに基づく燃料噴射量設定が１回目であるか、即
ち、前回までα−Ｎマツプからの検索値Ｑｓに基づいて
燃料噴射量設定がなされていたのに対し今回エアフロー
メータ２によって検出された吸入空気流量Ｑに基づいて
基本燃料噴射量Ｔｐ２が設定されたか否かをステップ９
において判定する。

ここで、１回目であると判定されたときには、ステップ
１０へ進んで偏差ΔＴｐを演算設定する。

前記偏差ΔＴｐは、前回ステップ４において設定された
基本燃料噴射量Ｔ　ｐ　＋から今回ステップ８において
設定さた基本燃料噴射量Ｔｐ２を引いた値である（ΔＴ
ｐ＝ＴｐＩ　−Ｔｐ２　）。即ち、偏差ΔＴｐは、α−
Ｎマツプに基づく制御からエアフローメータ２の検出値
に基づ（制御への切換時において、ステップ４で設定さ
れステップ５で記憶された基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐｔと
今回ステップ８において設定された基本燃料噴射量ＴＩ
）２の偏差を示すものである。

ステップ１０において演算設定された偏差ΔＴｐは、ス
テップ１１において記憶され、次回以降のステップ６に
おける基本燃料噴射量ＴｐＩの補正演算に用いられる。

即ち、偏差ΔＴｐが設定されると次のα−Ｎマツプに基
づ（制御のとき（ステップ３〜６）に、演算された基本
燃料噴射量Ｔｐ１からこの偏差ΔＴｐを減算することに
より、エアフローメータ２によって検出された吸入空気
流量Ｑに基づく制御からの切換時に、設定される基本燃
料噴射量”ｒｐが段階的な急激変化を示さないようにす
るものである。

具体的には、例えば、α−Ｎマツプ御からの切換時に、
α−Ｎ制御に基づいて設定された基本燃料噴射量Ｔ　ｐ
　ｔが検出Ｑに基づいて設定された基本燃料噴射量Ｔｐ
２に比べ所定量だけ多（、切換時に基本燃料噴射量Ｔｐ
が急激な低下を示したときには、前記偏差ΔＴｐは正の
数値として設定され、次にα−Ｎ制御を行うときには、
設定された基本燃料噴射ｆｆｉ　Ｔ　ｐ　ｌからこの偏
差ΔＴｐを減算することにより設定される基本燃料噴射
量’ｒｐを減少させ、検出吸入空気流量Ｑに基づいて設
定される基本燃料噴射量Ｔｐ２に近似させることにより
、切換時における基本燃料噴射量’ｒｐの急激変化を抑
止するものである。

尚、ステップ９でＮｏと判定されたときには、前記偏差
Δ’ｒｐの演算設定を行うことなくステップ１２へ進む
。

ステップ６において基本燃料噴射量Ｔｐ＋を補正演算し
て設定された基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐ若しくはステップ
８で設定された基本燃料噴射ＩＴｐ２は、ステップ１２
で補正されて燃料噴射ｌＴｉが設定される。即ち、水温
センサ４によって検出される冷却水温度７’ｗや機関加
速状態等の各種運転状態から、記憶装置に記憶・設定さ
れるそれぞれの運転状態に基づく補正係数を検索し、こ
れらの補正係数の中央演算装置で演算して得られる各種
補正係数Ｃ０ＥＦによって前記基本燃料噴射量’ｒｐを
補正した燃料噴射量Ｔｉを設定する。

ステップ１２において燃料噴射量Ｔｉが設定されると、
ステップ１３において前記燃料噴射１３　Ｔ　ｉに相当
するパルス巾の噴射パルス信号を燃料噴射弁７の駆動回
路６に出力して燃料噴射を行わせる。

尚、本実施例においては、α−Ｎ制御から検出吸入空気
流量Ｑに基づく制御への切換時に偏差ΔＴｐを求めるよ
うにしたが、逆に検出吸入空気流１［ＩＱに基づく制御
からα−Ｎ制御への切換時に偏差ΔＴｐを求めるように
しても良い。

〈発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、スロットル弁開
度と機関回転速度との検出値に基づく燃料噴射量設定へ
の切換時若しくはかかる設定から吸入空気流量と機関回
転速度との検出値に基づく燃料噴射量の設定への切換時
に、設定される燃料噴射量が段階的に急激変化すること
を防止でき、加速ショックや排気性状の悪化を回避する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明に係る電子制
御燃料噴射装置の一実施例を示すシステム図、第３図は
同上実施例における燃料噴射量設定制御を示すフローチ
ャート、第４図は従来制御における問題点を説明するた
めのタイムチャートである。 １・・・回転速度センサ　　２・・・エアフローメータ
３・・・スロットル弁開度センサ　　４・・・水温セン
サ５・・・コントロールユニット　　６・・・駆動回路
７・・・燃料噴射弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の加速状態を検出する機関加速状態検出手段と、機
   関の吸入空気流量と機関の吸気通路に介装されたスロッ
   トル弁の開度と機関回転速度とをそれぞれ検出する手段
   と、機関の加速状態が検出されてから所定時間スロット
   ル弁開度と機関回転速度との検出値に基づいて燃料噴射
   量を設定する加速用燃料噴射量設定手段と、該加速用燃
   料噴射量設定手段による燃料噴射量設定運転領域以外の
   運転領域において吸入空気流量と機関回転速度との検出
   値に基づいて燃料噴射量を設定する主燃料噴射量設定手
   段と、該主燃料噴射量設定手段と前記加速用燃料噴射量
   設定手段との切換時に両設定手段による設定燃料噴射量
   の偏差を求め記憶する燃料噴射量偏差記憶手段と、該燃
   料噴射量偏差記憶手段に記憶された偏差に基づいて前記
   加速用燃料噴射量設定手段によって設定された燃料噴射
   量を補正する加速用燃料噴射量補正手段と、前記主燃料
   噴射量設定手段によって設定された燃料噴射量若しくは
   加速用燃料噴射量補正手段によって補正された燃料噴射
   量に応じて燃料噴射弁を駆動制御する駆動制御手段と、
   を備えてなる内燃機関の電子制御燃料噴射装置。