JPS631736A - 電子燃料噴射式エンジンの燃料制御装置 - 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】 童呈上少剋里公団 本発明は、エンジン負荷が所定値より小さいときは、い
わゆるＬ−ジェトロニック（Ｊｅｔｒｏｎｉｃ）方式に
より、エンジン負荷が所定値より大きいときは、いわゆ
るＤ−ジェトロニック（Ｊｅｔｒｏｎｉｃ）方式により
燃料噴射量及びその他の運転状態制御量を制御する電子
燃料噴射式エンジンの制御装置の改良に関する。

先丘茨閂 電子燃料噴射式エンジンの制御装置としては、現在、−
ｉに、いわゆるＬ−ジェトロニック方式（以下、Ｌ−Ｊ
方式と言う。）及びＤ−ジェトロニック方式（以下、Ｄ
−Ｊ方式と言う。）の二種類の方式が知られている。

Ｌ−Ｊ方式は、スロットル弁上流の吸気管内に設けたエ
アフローセンサの検出出力信号及びエンジン回転数検出
器の検出出力信号に基づいて、エンジン運転状態に応じ
た最適空燃比を与える燃料噴射量を求め、この燃料噴射
量で燃料が噴射されるように、燃料噴射弁の開弁時間を
制で■する方式である。しかし、吸入空気量は運転状態
に応じてきわめて大きく変動するものであるため、単一
のエアーフローメータを用いて全運転領域にわたって吸
入空気量を精度よく検出することは困難であり、とくに
、吸気流量の多い高負荷運転状態においては精度の低下
が顕著となる。

他方、Ｄ−Ｊ方式は、吸気管内圧力及びエンジン回転数
を検出し、これらの検出信号に基づいてエンジン１回転
あたりの吸入空気量を求め、エンジン運転状態に応じた
最適空燃比を与える燃料噴射量を算出して、この燃料噴
射量で燃料が噴射されるように、燃料噴射弁の開弁時間
を制御する方式である。この方式は、エンジン回転数が
一定の場合には、吸入空気量は吸気管内圧力にほぼ比例
することに着目し、予め燃料制御回路のメモリに吸気管
内圧力に応じた吸入空気量に対する基本燃料噴射量を記
憶させておき、更にこの基本燃料噴射量に、エンジン回
転数に基づく補正を行って燃料噴射量を決定するもので
ある。しかし、エンジン回転数に基づいて補正を行う場
合、低回転低負荷領域における補正係数が大きくバラつ
くため、所望の燃料噴射量を高精度に算出することがで
きないという問題があった。すなわち、吸気管内圧力及
びエンジン回転数が定まっても、エンジンの運転状態や
外気条件等により、算出される吸入空気量は所望値より
偏倚し、特に低回転領域において偏倚量が大きいという
傾向があり、Ｄ−Ｊ方式は、低回転低負荷領域において
空燃比制御精度が悪いという問題があった。

このようなＬ−Ｊ方式及びＤ−Ｊ方式の短所を互いに補
うと共にその長所を活かすように、所定の吸入空気量以
下ではＬ−Ｊ方式により、所定の吸入空気量以上ではＤ
−Ｊ方式によって、燃料噴射量を制御する電子燃料噴射
式エンジンの制御装置が、特公昭５９−７０１７号公！
！４こより提案されている。この方式によれば、床几な
吸入空気量変動範囲に対して最適空燃比を与える燃料噴
射量を精度良く算出し制御しうるという利点がある。

ところで、燃料噴射量以外にも点火時期、或いはＥＧＲ
等の幾つかの要因が、エンジンの出力性能、エミッショ
ン性能等の運転性能に対して、影響を与えることが知ら
れており、したがって、所望の運転性能を得るためには
、燃料噴射量だけでなく、これらの要因についても運転
状態に応じて適正に制御することが望ましい。

解決しようとする問題点 しかしながら、上記の燃料噴射量以外の運転性能に影響
を与える各種の要因についての制御量を求めるにあたっ
て、それぞれ別個の検出手段及び演算手段を設けるよう
に構成すると制御内容及び装置構成が複雑、かつ大掛か
りになるという問題がある。

問題を”°するための手段 本発明は、上記事情に鑑みて構成されたもので燃料噴射
量以外にエンジンの運転性能に影響を与える各種の要因
に対して、燃料噴射■制御に用いる制御手段の制御量を
利用することにより、簡単構成で適正な制御を行うこと
ができる制御装置を提供することを目的としている。

本発明の電子燃料噴射式エンジンは、吸気系に設けられ
吸入空気量を検出するエアフローメータと、スロットル
弁下流の吸気負圧またはスロットル弁の開度に対応する
信号を出力する負荷検出手段と、エンジン回転数を検出
するエンジン回転数検出手段と、前記エアーフローメー
タの出力に基づき燃料噴射弁を制御する第１燃料制御手
段すなわち、Ｌ−Ｊ方式による燃料制御手段と、前記負
荷検出手段とエンジン回転数検出手段との出力に基づき
燃料噴射弁を制御する第２燃料制御手段すなわち、Ｄ−
Ｊ方式による燃料制御手段と、吸入空気量が所定値を越
える運転領域では前記第１燃料制御手段に基づく燃料噴
射量制御から第２燃料制御手段に基づく燃料噴射量制御
に切り換える切換手段とを備えている。

本発明によれば、吸入空気量が比較的少ない低中負荷運
転領域では、第１燃料制御手段すなわちＬ−Ｊ方式によ
る燃料制御手段により、燃料噴射量が制御され、吸入空
気量が所定値を越えて運転状態が高負荷側に移行した場
合には、第２燃料制御手段により、燃料噴射量が制御さ
れるように切換手段により燃料噴射量制御が切り換えら
れるようになっている。

さらに、本発明の電子燃料噴射式エンジンは、前記燃料
噴射量制御以外に、点火時期、あるいはＥＧＲ等のエン
ジンの運転性能を制御する運転性能制御手段とを備え、
前記運転性能制御手段は前記第１または第２燃料制御手
段のいずれか一方の出力に基づいて制御されるようにな
っている。

衾凱至須玉 本発明によれば、燃料噴射量はエンジンの運転状態に応
じて、Ｌ−Ｊ方式による第１燃料制御手段または、Ｄ−
Ｊ方式による第２燃料制御手段にって切り換え制御され
、運転状態に応じた適正な燃料噴射量が決定されるよう
になっている。

また、点火時期、ＥＧＲ等のその他の運転性能に影響を
与える要因についての制御量を決定する運転性能制御手
段は上記燃料噴射量についての制御手段から得られる結
果を利用するようになっている。

この場合、運転性能制御手段は、第１燃料制御手段また
は、第２燃料制御手段の内のいずれか一方の信号に基づ
いて制御されるようになっている。

したがって、本発明によれば、運転性能制御手段のため
の特別の検出及び演算手段等を設ける必要がなく小さな
記憶容量での構成が可能となる等簡単な制御内容及び装
置構成で所期の目的を達成することが出来る。

なお、本発明において、上記運転性能制御手段への制御
量はＬ−Ｊ方式による第１燃料制御手段からの結果を用
いるのが、制御の精度を高める上では好ましい。

大旅Ｍ 以下、添付図面に基づき、本発明の実施例について詳細
に説明を加える。

第１図は、本発明の一実施例に係るエンジンの全体概略
図である。エンジン１は、シリンダボア２内を往復運動
するピストン３を備えており、シリンダボア２のピスト
ン３の上方空間は燃焼室４を構成している。燃焼室４に
は、点火プラグ４ａが臨ませられるとともに、吸気ボー
ト５及び排気ポート６がそれぞれ開口しており、これら
の吸気ボート５及び排気ポート６には、それぞれ吸気弁
７及び排気弁８が組み合わされている。また、吸気ボー
ト５及び排気ポート６には、吸気通路９及び排気通路１
０がそれぞれ連通している。吸気通路９の上流端には、
エアクリーナー１１が設置され、エアクリーナー１１の
下流の吸気通路９内には、エアフローメータ１２が、エ
アフローメータ１２の下流には、スロットル弁１３が、
更にスロットル弁１３の下流には、燃料噴射弁１４がそ
れぞれ設けられている。

排気通路１０には、排気ガス中の酸素濃度を検出して空
燃比を制御するための空燃比センサ１５が取り付けられ
ている。

本実施例のエンジンの燃料供給系において、燃料は燃料
タンク１６より燃料ポンプ１７に導入され、燃料フィル
ター１８を経て、燃圧レギュレータ１９により所定の圧
力に調圧され、燃料噴射弁１４に送られる。本実施例に
おいては、燃料噴射量を制御するため、好ましくはマイ
クロコンピュータを含んで構成される燃料噴射量制御装
置２０が設けられる。燃料噴射量制御装置２０には、ス
ロットル弁１３の開度を示す信号、スロットル弁１３の
下流の吸気管内に設けられた吸気管内圧力センサ２１か
らの吸気管内圧力検出信号、エンジン回転数を検出する
ための回転センサ２２からの信号、空燃比センサ１５か
らの酸素濃度信号及び冷却水温を表す信号がそれぞれ入
力され燃料噴射量制御装置２０は、これらの入力信号に
基づいて所定の演算を行って燃料噴射量を算出し、燃料
噴射弁１４の開弁時間を制御する。

第２図は、本発明に係る燃料噴射量制御装置２０の一実
施例の構成を示すブロック図である。

第２図において、燃料噴射量制御装置２０は、エアフロ
ーメータ１２、回転センサ２２及び吸気管内圧力センサ
２１の検出信号に基づいて、Ｌ−Ｊ方式により燃料噴射
量を演算するＬ−Ｊ方式噴射量制御手段２３とＤ−Ｊ方
式により燃料噴射量を演算するＤ−Ｊ方式噴射量制御手
段２４とをそれぞれ備えている。

さらに本例の燃料噴射量制御装置２０は、吸気管内圧力
検出センサ２１から出力された吸気管内圧力値と実験的
に予め定めた所定のＬ−Ｊ方式／Ｄ−Ｊ方式切り換え圧
力値との大小を比較判定する吸気管内圧力判定手段２５
と、この判定信号に基づき、Ｌ−Ｊ方式、Ｄ−Ｊ方式に
従って演算した噴射量値のいずれか一方を選択するＬ−
Ｊ方式／Ｄ−Ｊ方式切換手段２６とを備えている。

また、本例の燃料噴射量制御装置２０は、Ｌ−Ｊ方式燃
料噴射量制御手段からの信号を受け、点火時期を制御す
る信号を演算する点火時期制御手段２７を備えており、
この点火時期制御手段からの信号は点火プラグ用のイグ
ナイタ２８に入力されるようになっている。

以下、本例の燃料噴射量制御の１例について説明する。

第３図は、第２図に示された燃料噴射量制御装置２０に
おける制御方法を示すフローチャートである。第３図に
おいて、まず、エアフローメータ１２により検出された
吸入空気流量データＱａ、回転センサ２２により検出さ
れたエンジン回転数データＮｅ及び吸気管内圧力センサ
２１により検出された吸気管内圧力データＰｍが、それ
ぞれ入力される。次いで、これら入力されたデータに基
づき、Ｌ−Ｊ方式演算手段によりＬ−Ｊ方式に基づいて
基本燃料噴射量τ、が噴射時間の形で算出され、またＤ
−Ｊ方式演算手段によりＤ−Ｊ方式に基づいて基本燃料
噴射量τ４が噴射時間の形で算出される。

つぎに、燃料噴射量制御装置２０は吸気管内圧力センサ
２１の検出した吸気管内圧力データＰｍを、吸気管内圧
力判定手段２５により所定の吸気管内圧力Ｐ０と比較し
、判定結果がＬ−Ｊ方式／Ｄ−Ｊ方式切換手段２６に出
力する。Ｌ−Ｊ方式／Ｄ−Ｊ方式切換手段２６は、吸気
管内圧力判定手段２５からの入力信号が、Ｐｍ＜Ｐ、で
あるときは、Ｌ−Ｊ方式による基本燃料噴射量τ、を読
み込む。

また、Ｐ　ｍ　’；＝　Ｐ　０であるときは、Ｄ−Ｊ方
式演算手段の出力値τ４を基本燃料噴射量値として選択
する。

つぎに、燃料噴射量制御装置２０ば、暖気補正係数Ｃｗ
、バッテリー電圧補正係数ＣＩＡＴを算出する。

つぎに、燃料噴射量制御装置２０は、上記手順で求めた
各種の補正係数すなわち、暖気補正係数ＣＷ、バッテリ
ー電圧補正係数ＣＩＩＡＴ等の値を考慮して最終燃料噴
射量を与える噴射時間Ｔを演算する。

そして、燃料噴射量制御装置２０は所定の燃料噴射時期
に対応して燃料噴射時間Ｔだけ開弁するように燃料噴射
弁１４に命令信号を出力する。

つぎに、燃料噴射量制御装置２０は、Ｌ−Ｊ方式による
噴射時間としての出力値τ、を読み込み点火時期とエン
ジン回転数との関係において、作成されたマツプに基づ
き、点火時期制御量を算出してイグナイタ２８に対して
点火信号を所定のタイミングで出力する。

以上の本例の制御によれば、運転状態に応じてＬ−Ｊ方
式とＤ−Ｊ方式との切り換えを適宜行って適正な燃料噴
射量制御を行うことができるとともに、この燃料噴射量
制御で用いる制御量を利用して点火時期制御も併せて行
うようにしたので、制御の簡素化及び装置の簡略化を図
ることができる。

なお、上述の制御では、燃料噴射量の制御領域がＬ−Ｊ
領域からＤ　−Ｊ　領域に変わっても点火時期制御では
、継続してＬ−Ｊ方式による結果を用いることとしてい
るが、Ｄ−Ｊ方式は比較的高負荷領域で用いられるもの
であり、高負荷領域では点火時期の大幅な変更は行われ
ないのが普通であるので、この領域で、Ｌ−Ｊ方式によ
る結果をもちいることとしても、大きな不都合は生じな
い。

また、第４図及び第５図を参照すると、本発明の他の実
施例が示されており、本例では、燃料噴射量制御装置２
０の点火時期制御手段２７は、燃料噴射量制御がＬ−Ｊ
方式からＤ−Ｊ方式に切り替わったときにはこれに対応
して、Ｌ−Ｊ方式による制御量を補正して、点火時期制
御の信号として、用いるようにしている。

すなわち、本例では、切換手段２６の出力信号を受け、
運転領域がＬ−Ｊ方式による噴射量制御領域からＤ−Ｊ
方式による制御領域に切り替わったとき、Ｌ−Ｊ方式に
よる信号を補正して点火時期制御手段２出力するＤ　−
Ｊ　ｆｉｉ域補正補正手段２９えている。

第５図を参照すると、本例の制御では、燃料噴射量制御
については、前例と同様に吸気管内圧力ＰｍＯ値と所定
値Ｐ０とを比較して、Ｌ−Ｊ方式とＤ−Ｊ方式との切り
換え制御を行うようになっている。

そして、点火時期制御においては、燃料噴射量制御装置
２０は、Ｌ−Ｊ方式による噴射時間としての出力値τ、
を読み込む。そして、吸気管内圧力ＰｍがＰｍ＜Ｐ、で
あるときは、Ｌ−Ｊ方式による上記出力値τ、とエンジ
ン回転数Ｎｅとの関係において作成されたマツプに基づ
いて点火時期制御量を算出する。

また、Ｐｍ≧Ｐ０で施るときは、Ｌ−Ｊ方式による上記
出力値τ、に補正係数αを掛けて出力値で、を補正する
。そして、燃料噴射量制御装置２０は、この補正値τ、
×αとエンジン回転数との関係において作成されたマツ
プから点火時期制御量を算出して、所定のタイミングで
イグナイタ２８に対して点火信号を出力する。

本例においては、運転領域が高負荷側に移行して、Ｄ−
Ｊ’Ｊ域に入ったときは、点火時期制御のためのデータ
をＤ−Ｊ方式とＬ−Ｊ方式との検出値の誤差に基づいて
補正して利用するようにしたので制御の精度をより高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係る電子燃料噴射式エン
ジンの全体構成図、第２図は、燃料噴射量制御装置のブ
ロック図、第３図は、本発明の１実施例に係る燃料噴射
量制御のフローチャート、第４図は本発明の他の実施例
にかかる燃料噴射量制御装置のブロック図、第５回は、
第４図の実施例のフローチャートである。　　・ １・・・・・・エンジン、２・・・・・・シリンダボア
、３・・・・・・ピストン、４・・・・・・燃焼室、５
・・・・・・吸気ポート、６・・・・・・排気ポート、
７・・・・・・吸気弁、８・・・・・・排気弁、９・・
・・・・吸気通路、１０・・・・・・排気通路、１１・
・・・・・エアクリーナ、１２・・・・・・エアーフロ
ーメータ、１３・・・・・・スロットル弁、１４・・・
・・・燃料噴射弁、１５・・・・・・空燃比センサ、１
６・・・・・・燃料タンク、１７・・・・・・燃料ポン
プ、１８・・・・・・フィルタ、工９・・・・・・燃料
圧力レギュレータ、２０・・・・・・燃料噴射量制御装
置、２１・・・・・・吸気管内圧力センサ、２２・・・
・・・回転センサ、２３・・・・・・Ｌ−Ｊ方式噴射量
制御手段、２４・・・・・・Ｄ−Ｊ方式噴射量制御手段
、２５・・・・・・吸気管内圧力判別手段、２６・・・
・・・切換制御手段、２９・・・・・・Ｄ−Ｊ領域補正
手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気系に設けられ吸入空気量を検出するエアフローメー
   タと、スロットル弁下流の吸気負圧またはスロットル弁
   の開度に対応する信号を出力する負荷検出手段と、エン
   ジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記
   エアーフローメータの出力に基づき燃料噴射弁を制御す
   る第１燃料制御手段と、前記負荷検出手段とエンジン回
   転数検出手段との出力に基づき燃料噴射弁を制御する第
   ２燃料制御手段と、吸入空気量若しくは負荷が所定値を
   越える運転領域では前記第２燃料制御手段に基づく燃料
   噴射量制御を行い前記所定値以下の運転領域では、第１
   燃料制御手段に基づく燃料噴射量制御により制御するよ
   うに切り換える切換手段と、前記燃料噴射量制御以外に
   エンジンの運転性能を制御する運転性能制御手段とを備
   え、前記運転性能制御手段は前記第１または第２燃料制
   御手段のいずれか一方の出力に基づいて制御されるよう
   になったことを特徴とする電子燃料噴射式エンジンの燃
   料制御装置。