JPS6260960A - 内燃機関の燃料供給量制御装置 - 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］ 本発明は内燃機関の負荷変動に伴ない生ずる空燃比の変
動を防止する、内燃機関の燃わ１供給単制御装置に関す
るものでおる。

［従来の技術］ 従来より、例えば内燃は関の加速又は減速時等、内燃機
関の負荷状態が変化した時、それに伴ない空燃比が変化
するのを防止する内燃機関の燃料供給量制御装置の一つ
として、特開昭５７−２４４２６号公報に記載の如きも
のかある。即ちこの種の制御装置においては、内燃機関
の機関回転数及び負荷状態（例えば吸気圧〉を検知する
センサがらの検出信号に基づき基本燃料供給量を算出す
ると共に、その負荷状態を表わす信号、あるいは基本燃
料供給量を負荷パラメータとし、この負荷パラメータと
その値を所定のフィルタ関数を用いてなまし処理したな
まじ値との偏差から内燃機関の負荷の変動を検知し、そ
の偏差に応じて上記基本燃料供給量を補正するといった
ことが実行されるのである。

ところが上記制御装着では、内燃機関の負荷状態が変化
し、負荷パラメータとそのなまし値との間に偏差が生じ
た後燃料供給量が補正されることから、制御の応答性が
悪く、例えば内燃機関の急加速時や空調装置の作動時、
あるいはトランスミッションのギア位置変更時等、内燃
機関の負荷が急変した場合には空燃比が大きく変動する
といった問題があった。

そこで従来よりこの問題の対策の為、内燃機関の負荷の
変化を検出する各種センサ、例えばアイドルスイッチ、
エアコンスイッチ、スロットル開度センサ等を設け、こ
れらのセンサによって負荷の変化が検出された時には燃
料供給量を増量又は減量補正するといったことが行なわ
れている。

つまり例えば内燃機関の負荷状態を検出するものとして
吸気圧センサを、負荷の変化を検出するものとしてアク
セルペダル全開時にＯＮ状態とされるアイドルスイッチ
を用いた場合、第７図に示す如く、吸気圧センサにて検
出された吸気圧ＰＭとそのなまじ値ＰＭＤとの偏差△Ｐ
Ｍに応じて燃料の増■補正値τｐｍ＠算出すると共に、
アイドルスイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化した
時増量補正値τｉｄを算出し、これら補正値を加算して
得られる増量補正値τによって基本燃料供給量を補正し
、燃料供給量制御を実行するのである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記従来の制御装置では、アイドルスイッチが
ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化した時等、負荷の変化が
検知されると、その後の内燃機関の加速又は減速状態に
関係なく所定の燃料補正量が設定され、燃料供給量が制
御されることから、負荷変化検出後の内燃機関の運転状
態によって空燃比が変動してしまうといった問題かあっ
た。つまり第７図に示す如く、例えば内燃機関の急加速
時には負荷の変化による燃料の増量後一時的に空燃比が
リーンとなってしまうのである。

またこの種の制御装置には通常マイクロコンピュータが
用いられるが、上記のように吸気圧とそのなまじ値との
偏差による燃料供給量の補正値、アイドルスイッチの変
化による燃料供給量の補正値、・・・と、各種センサに
よる負荷状態の検知結果に応じて燃料供給量の補正値を
算出していると、そのための制御プログラムが多く必要
となり、記憶容量の大きい記憶装置を設ける必要が生じ
てくる。

そこで本発明は内燃機関の負荷変化に関係なく、空燃比
を常時所望の値に制御でき、しかもその制御プログラム
が簡単で記憶装置の記憶容量を少なくできる内燃機関の
燃料供給量制御装置を提供することを目的としてなされ
たものであって、以下の如き構成をとった。

［問題点を解決するための手段］ 即ち上記問題点を解決するための手段としての本発明の
構成は、第１図に示す如く、 内燃機関Ｍ１の機関回転数及び負荷状態を夫々表わす２
種の検出信号を出力する機関状態検出手段Ｍ２と、 該機関状態検出手段Ｍ２より出力される２種の検出信号
に基づき、当該内燃機関Ｍ１への基本燃料供給量を算出
する基本燃料供給量算出手段Ｍ３と、 上記機関状態検出手段Ｍ２より出力される内燃機関の負
荷状態を表わす検出信号、又は上記基本燃料供給量算出
手段Ｍ３で算出された基本燃料供給■を、当該内燃機関
Ｍ１の負荷を表わす負荷パラメータとし、該負荷パラメ
ータを所定のフィルタ関数を用いてなまし処理するなま
し手段Ｍ４と、咳なまし手段Ｍ４で求められたなまし値
と上記負荷パラメータとの偏差に応じて上記基本燃料供
給用を補正する燃料供給量補正手段Ｍ５と、を備えた内
燃は関の燃料供給量制御装置において、 上記内燃機関Ｍ１の負荷の変化を検知する負荷変化検知
手段Ｍ６と、 該検知手段Ｍ６が上記内燃機関Ｍ１の負荷の変化を検知
した時、その検知結果に応じて上記なまし手段で得られ
るなまじ値を補正するなまし値補正手段Ｍ７と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料供給量制ｉｌ
ｌ装置を要旨としている。

ここで機関状態検出手段Ｍ２にて内燃機関Ｍ１の負荷状
態を検出する除用いるセンサとしては、内燃機関Ｍ１の
吸気圧を検出する吸気圧センサ、あるいは内燃機関Ｍ１
への吸入空気量を検出するエアフロメータ等を用いるこ
とができる。またなまじ手段Ｍ４では上記吸気圧センサ
やエアフロメータから出力される、内燃機関Ｍ１の負荷
状態に応じた検出信号、あるいはその検出信号を一つの
パラメータとして求められた基本燃料供給量を、機関の
負荷状態を表わす負荷パラメータとし、その負荷パラメ
ータを所定のフィルタ関数を用いてなますこととなるの
であるが、この手法として具体的には、過去数回検出又
は詐出された９荷パラメータと最新の負荷パラメータと
の平均値をとる、といった従来の手法を用いればよい。

次に負荷変化検出手段Ｍ６は上記従来技術の項で述べた
ように、内燃機関の負荷の急変を検知するもので必って
、アイドルスイッチ、スロットル開度センサ、エアコン
スイッチ等を用いることができる。そしてなまじ値補正
手段Ｍ７においては、これら各種センサにて内燃機関の
負荷の変化が検知された時、その検知結果に応じて上記
負荷パラメータのなまし値を補正する。

［作用］ 以上のように構成された本発明の燃料供給量制御装置で
は、負荷変化検出手段Ｍ６で内燃機関Ｍ１の負荷の変化
が検知された時、なまじ値補正手段Ｍ７によって負荷パ
ラメータのなまし値が補正され、その補正されたなまし
値と負荷パラメータとの偏差に応じて基本燃料供給量が
補正される。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例を図面と共に説明する。

第２図は本実施例の燃料供給小す−装置が搭載された内
燃機関及びその周辺装置を表わす概略構成図である。

図において１は内燃機関を示し、この内燃機関１の吸気
管２には吸気圧を検出する吸気圧センサ３が取り付けら
れている。また吸気管２内部には図示しないアクセルペ
ダルと連動して吸気量を調整するスロットルバルブ４が
取り付けられ、このスロットルバルブ４にはその開度を
検出するスロットル開度センサ５及びスロットルバルブ
４の全閉時にＯＮ状態とされるアイドルスイッチ６が備
えられている。

一方９は内燃機関１の暖機状態を検知するため冷却水温
を検出する水温センサ、１０は内燃機関１の回転と同期
してイグナイタ１１より発生された高電圧を各気筒の点
火プラグに分配するディストリビュータを表わし、この
ディストリビュータ１０にはその回転に応じてパルス信
号を出力する回転数センサ１２が備えられている。

次に２０は電子制御回路であって、上記各センサからの
検出信号と共に、当該内燃膜間１が搭載された車両の空
調装置の作動中にＯＮ状態とされるエアコンスイッチ１
３、及びトランスミッションがニュートラル状態からド
ライブ状態に変化した時ＯＮ状態とされるシフト位置ス
イッチ１４の信号を受け、燃料噴射弁１５を介して内燃
機関１に供給する燃料量を制御する。即ちこの電子制御
回路２０は第３図に示す如く、上記各センサやスイッチ
からの信号を入力する入力ボート２１と、入力ボート２
１より入力された各種信号に応じて内燃機関１への燃料
供給量を算出し、燃料噴射弁１５を駆動制御するといっ
た燃料供給量制御処理を実行するＣＰＵ２２と、ＣＰＵ
２２の演算処理に必要な制御プログラム等のデータが予
め記憶されたＲＯＭ２３と、ＣＰＵ２２の演算処理に必
要なデータが一時的に読み書きされるＲＡＭ２４と、Ｃ
ＰＵの演算結果に応じて燃料噴射弁１５に駆動信号を出
力する出カポ−１〜２５と、上記各部に電源を供給する
電源回路２６と、にＪζり構成され、前記機関状態検出
手段Ｍ２に相当する吸気圧ゼンサ３及び回転数センサ１
２を用いて検出された吸気圧ＰＭ及び機関回転数ＮＥか
ら基本燃料供給量を算出し、この値を内燃機関の負荷変
動、あるいは暖は状態に応じて補正して、内燃機関１へ
の燃料供給量を制御する。

以下上記電子制御回路２０で実行される本発明にかかわ
る主要な処理でおる基本燃料供給量の補正値算出処理に
ついて、第４図及び第５図に示すフローチャートに沿っ
て詳しく説明する。

第４図は内燃機関１の回転に同期して３６０℃八毎にへ
行される補正値算出ルーチンを表わし、この処理により
求められた補正値は、図示しないメインルーチンにてエ
ンジン回転数ＮＥと吸気圧ＰＭとをパラメータとして求
められた基本燃料供給量を増ｍ又は減量補正するのに用
いられる。

処理が開始されると、まずステップ１０１を実行し、吸
気圧センサ３及び水温センサ９より出力される検出信号
に基づき吸気圧ＰＭ及び冷却水温ＴＩ−ＩＷを読み込み
、次ステツプ１０２に移行する。

ステップ１０２では上記読み込まれた冷却水温ＴＨＷに
応じて、基本燃料供給量の水温補正係数に丁Ｃを締出し
、ステップ１０３に移行する。

ステップ１０３では上記ステップ１０１にて読み込まれ
た吸気圧ＰＭと、前回の処理で得られたなまし１直ＰＭ
Ｄ（ｎ−１＞と、をパラメータとする次式 ％式％ を用いて吸気圧ＰＭのなまじ値ＰＭＤを算出する。

尚この処理は前述のなまじ手段Ｍ４に相当し、上記演算
式はフィルタ関数に相当する。

このように吸気圧ＰＭのなまじ値ＰＭＤが求められると
続くステップ１０４に移行して、なまじ値ＰＭＤを、前
記負荷変化検出手段Ｍ６に相当するスロットル開度セン
サ５、アイドルスイッチ６、エアコンスイッチ１３及び
シ、フト位置スイッチ１４からの出力信号に基づき補正
する。尚この処理は前述のなまじ値補正手段Ｍ７に相当
し、第５図に示す如く実行されるが、その詳細は後）ホ
する。

次にステップ１０５では上記補正されたなまじ値ＰＭＤ
と吸気圧ＰＭとの偏差△ＰＭを算出し、ステップ１０６
に移行する。

ステップ１０６ではこの偏差△ＰＭが所定値α、例えば
１０［ｍｍＨｇ］より大きいか否かを判断し、△ＰＭ≦
αであればステップ１０７に移行して、今度は偏差ΔＰ
Ｍが所定値β、例えば−１０［ｍｍＨＣｌ　］より小ざ
いか否かを判断する。そしてこのステップ１０７でΔＰ
Ｍ≧βで必る旨判断されると、内燃機関１の負荷は変動
していないものとしてそのまま本ルーチンの処理を終了
する。

一方上記ステップ１０６にてΔＰＭ＞αである旨判断さ
れた場合、あるいはステップ１０７にてΔＰＭ＜βであ
る旨判断された場合には、内燃機関１が加速中おるいは
減速中で、燃料供給量を増量あるいは減量する必要があ
るものとし、ステップ１０８に移行する。そしてステッ
プ１０８においては、上記ステップ１０５にて求められ
た偏差△ＰＭに上記ステップ１０２で求めておいた水温
補正係数ＫＴＣを乗痺することにより基本燃料供給量に
対する補正値ＦＴＣを算出し、本ルーチンの処理を終了
する。

次に上記ステップ１０４で実行されるなまし値ＰＭＤの
補正処理は、第５図に示す如く、まずステップ２０１を
実行し、上記ステップ１０３で求めたなまじ値ＰＭＤを
読み込みステップ２０２に移行する。

ステップ２０２においてはアイドルスイッチ６がＯＮ状
態からＯＦＦ状態に変化したか否か、即ちスロワ１〜ル
バルブ４が全開から開状態に変化し内燃機関１に負荷が
加わったか否かを判断する。

そしてこのステップ２’０２にてアイドルスイッチ６が
ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化した旨判断されると、ス
テップ２０３に移行して、なまじ値ＰＭＤを補正値ΔＩ
Ｄ（例えば１００　［ｍｍ！−１ｇ］　）だけ減算補正
する。

一方上記ステップ２０２にてアイドルスイッチ６はＯＮ
状態からＯＦＦ状態に変化していないと判断された場合
、あるいは上記ステップ２０３の処理実行後には、ステ
ップ２０４に移行して、今度はエアコンスイッチ１３が
ＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化したか否かを判断する。

この処理は空調装置が作動したことによって内燃機関１
に加わる負荷が大きくなったか否かを判断するものであ
って、エアコンスイッチ１３がＯＦＦ状態からＯＮ状態
に変化した場合には内燃機関の負荷が大きくなったとし
て次ステツプ２０５を実行し、なまじ値ＰＭＤを補正値
ΔＡＣ（例えば８０［ｍｍＨｃ＋］）だけ減算補正する
。

次に上記ステップ２０４にてエアコンスイッチ１３はＯ
ＦＦ状態からＯＮ状態に変化していないと判断された場
合、あるいは上記ステップ２０５の処理実行後には、ス
テップ２０６に移行して、シフト位置スイッチ１４がＯ
ＦＦ状態からＯＮ状態に変化したか否か、即ちトランス
ミッションのギア位置がニュートラル状態からドライブ
状態に変化したか否かを判断する。そしてシフト位置ス
イッチ１４がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化し、内燃機
関１に負荷が加わったと判断されると、次ステツプ２０
７に移行して、なましく１ｍ　Ｐ　Ｍ　Ｄを補正値ΔＴ
Ｍ（例えば５０［ｍｍｆ−１ｇ］）だ（ブ減算補正し、
次ステツプ２０８に移行する。またステップ２０６にて
シフト位置スイッチ１４がＯＦＦ状態からＯＮ状態には
変化していない旨判断された場合にはそのままステップ
２０８に移行する。

ステップ２０８においてはスロットル開度センサ５から
の検出信号に基づぎ得られるスロットルバルブ４の開速
度ＤＬＴＡが所定速度Δθを越え、内燃機関１が急加速
状態となったか否かを判断する。尚この処理としては所
定時間例えば２４［ｍ５ｅＣ］＠に実行される図示しな
い割り込みルーチンにてスロットル開度ＴＡを読み込み
、前回のスロットル開度ＴＡ　（ｎ−１）と今回のスロ
ットル開度丁Ａとの偏差をスロットルバルブ４の開速度
ＤＬＴＡとして算出してあき、この値ＤＩ−ｒＡが例え
ば４°を越えたか否かを判断することにより実現できる
。

次に上記ステップ２０８にて、ＤＬＴＡ＞八〇で、内燃
機関１が急加速状態でおる旨判断されると、ステップ２
０９が実行され、この開速度ＤＬＴＡに定数Ｋを乗算す
ることにより、加速に応じた補正値ΔＴＡを算出する。

そして続くステップ２１０では、この求められた補正値
ΔＴＡで以ってなまじ値ＰＭＤを減算補正し、本なまし
値補正処理を終了する。またステップ２０８にてＤＬＴ
Ａ≦Δθである旨判断された場合にもそのまま処理を終
了する。尚上記ステップ２０９で求められる補正値ΔＴ
Ａの値としては、２０〜２００［ｍｍＨｇ］の値となる
ようされている。

このように前述のステップ１０４にて実行されるなまじ
値補正処理では、アイドルスイッチ６、エアコンスイッ
チ１３、シフト位置スイッチ１４、及びスロットル開度
センサ５からの出力信号に基づき内燃機関１の負荷の変
化を検知して、その検知結果に応じてなまじ値ＰＭＤが
補正されることとなる。

次に本実施例の燃料供給量制御装置の動作を第７図に示
した従来の動作説明図と比較して説明するため、機関加
速時にアイドルスイッチ６がＯＮ状態からＯＦＦ状態に
変化した場合の動作説明図を第６図に示し、説明する。

図に示す如く、本実施例ではアイドルスイッチ６がＯＮ
状態からＯＦＦ状態に変化した時、それに応じた補正値
△ＩＤで以ってなまし値ＰＭＤが補正され、その後この
補正されたなまし値ＰＭＤを用いて吸気圧ＰＭのなまじ
値ＰＭＤが算出されることとなる。従って従来のように
アイドルスイッチ６がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化し
た時、所定量だＣブ燃利供給量が補正され、その後の加
速状態によって空燃比が変動するといったことはなく、
内燃機関１の負荷変動に関係なく空燃比を安定して制御
できる。また基本燃料供給量の補正値ＦＣＴは、補正さ
れたなまし値ＰＭＤと吸気圧ＰＭとの偏差ΔＰＭに応じ
て求められるので、従来のように偏差△ＰＭにより求め
られる補正値τｐｍの他、アイドルスイッチの変化によ
る補正値τ１ｄ等、各種センサによる負荷変化の検知結
果に応じて基本燃料供給量の補正値を夫々求め、それら
各補正値により基本燃料供給量の補正値を算出するとい
った複雑な制御プログラムは必要なく、制御プログラム
や各種データを記憶する記憶装置（ＲＯＭ＞の記憶容量
を小さくすることが可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明の内燃機関の燃料供給量制御
装置では、内燃機関の負荷変動に対応して基本燃料供給
Ｍが補正され、空燃比を常時安定して制御することが可
能となる。また装置を構成する各種演算手段が少なくな
ることから、この装置を実用する際、各種演算手段を制
御プログラムの一つとして格納する記憶装置の容■を小
ざくすることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を表わすブロック図、第２図ない
し第６図は本発明の一実施例を示し、第２図は本実施例
の内燃機関及びその周辺装置を表わづ一概略描成図、第
３図は電子制御回路の構成を表わすブロック図、第４図
は電子制御回路で実行される基本燃料供給■の補正値算
出処理を表わすフローチャート、第５図はそのステップ
１０４で実行されるなまじ値補正処理を表わすフローチ
ャー１〜、第６図は本実施例の動作を説明するタイムチ
ャート、第７図は従来の装置による制御動作を説明する
タイムチャー１〜である。 ３・・・・・・吸気圧センサ ５・・・・・・スロットル開度センサ ６・・・・・・アイドルスイッチ １２・・・回転数センサ １３・・・エアコンスイッチ １４・・・シフト位置スイッチ ２０・・・電子制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関の機関回転数及び負荷状態を夫々表わす２種の
   検出信号を出力する機関状態検出手段と、該機関状態検
   出手段より出力される２種の検出信号に基づき、当該内
   燃機関への基本燃料供給量を算出する基本燃料供給量算
   出手段と、 上記機関状態検出手段より出力される内燃機関の負荷状
   態を表わす検出信号、又は上記基本燃料供給量算出手段
   で算出された基本燃料供給量を、当該内燃機関の負荷を
   表わす負荷パラメータとし、該負荷パラメータを所定の
   フィルタ関数を用いてなまし処理するなまし手段と、 該なまし手段で求められたなまし値と上記負荷パラメー
   タとの偏差に応じて上記基本燃料供給量を補正する燃料
   供給量補正手段と、 を備えた内燃機関の燃料供給量制御装置において、 上記内燃機関の負荷の変化を検知する負荷変化検知手段
   と、 該検知手段が上記内燃機関の負荷の変化を検知した時、
   その検知結果に応じて上記なまし手段で得られるなまし
   値を補正するなまし値補正手段と、を設けたことを特徴
   とする内燃機関の燃料供給量制御装置。