JPS6357839A - 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制御燃料噴射装置に関する。

〈従来の技術〉 電子制御燃料噴射式内燃機関においては、一般に吸入空
気量に基づいたパルス巾のパルス信号によって機関回転
に同期した所定のタイミングで電磁式の燃料噴射弁を駆
動し、吸入空気量に対応した量の燃料を供給するもので
ある。

そして、前記パルス巾、即ち燃料噴射量をＴｉとすれば
、Ｔｉは次式によって与えられる。

Ｔｉ＝Ｔｐ−ＣＯＥＦ　・ｔｘ＋Ｔｓ ここで、’ｒｐは基本燃料噴射量で’ｒｐ　＝Ｋ　−Ｑ
／Ｎで与えられ、Ｋは定数、Ｑは機関吸入空気流量、Ｎ
は機関回転数である。Ｃ０ＥＦは水温補正等の各種補正
係数である。αは後述する空燃比フィードバック制御（
以下λコントロールとする）のための空燃比フィードバ
ック補正係数である。

Ｔｓは電圧補正骨である。

λコントロールについては、排気系に１１２センサを設
けて実際の空燃比を検出し、空燃比が理論空燃比より濃
いか薄いかをスライスレベルにより制御するもので、こ
のため、フィードバック補正係数αというものを定めて
、このαを変化させることにより理論空燃比に保ってい
る。

ここで、空燃比フィードバック補正係数αの値は比例積
分（ＰＩ）制御により変化させ、空燃比を急激に変化さ
せないようにしている。

即ち、空燃比が濃い（薄い）場合には、始めにＰ分だけ
下げて（上げて）、それから１分ずつ徐々に下げて（上
げて）いき、空燃比を３＜（ｔｆｉ＜）するように制御
する。

ただし、高回転、高負荷領域等のλコントロールを行わ
ない条件下ではαをクランプし、燃料噴射量を機関運転
状態に応じて補正して所望の空燃比を得るようにしてい
る（特開昭５８−２１４６２９号等参照）。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、このような内燃機関では、平地に比べて空気
密度の薄い高地へ行った場合、その空気密度変化分を補
正する必要があり、従来は圧力センサを用いて気圧を検
出し気圧変化に基づいて燃料噴射量を増減補正するよう
にしていたが、圧力センサのコストが高いという問題が
あった。

そこで、空燃比フィードバック補正係数αをその補正値
の代用とすることが考えられるが、この場合、電源（イ
グニッションスイッチ）をＯＦＦにすると補正値の記憶
が消滅することになり、その後の再始動時等に問題を生
じる。即ち、再始動時の初期では始動性向上のためλコ
ントロールを行わすαをクランプしており、しかも、そ
の後λコントロールが開始されても安定した制御とする
ためにＰＩ制御によってαの変化が緩やかであるので、
空気密度変化の補正が適性に行われるまでに時間がかか
るという問題がある。

本発明は上記の実状に鑑みてなされたもので、空気密度
補正を空燃比フィードバック補正係数を用いて行い、か
つ適正な補正値を短時間で得られるようにした内燃機関
の電子制御燃料噴射装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段） このため本発明は第１図に示すように、機関回転数と吸
入空気流量、スロットル弁開度等の機関負荷検出量とか
ら基本燃料噴射量を演算する基本燃料噴射量演算手段と
、実際の空燃比を目標空燃比に近づけるように基本燃料
噴射量を補正するための空燃比フィードバック補正係数
を設定する空燃比フィードバック補正係数設定手段と、
前記基本燃料噴射量と空燃比フィードバック補正係数に
基づいて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段とを
備えた内燃機関の電子制御燃料噴射装置において、前記
空燃比フィードバック補正係数設定手段を、基本燃料噴
射量演算毎に主空燃比フィードバック補正係数を設定す
る主空燃比フィードバック補正係数設定手段と、主空燃
比フィードバック補正係数よりも更新時定数の大きい副
空燃比フィードバック補正係数を設定する側突燃比フィ
ードバック補正係数設定手段と、副空燃比フィードバッ
ク補正係数が更新される毎にその更新値を記憶し、イグ
ニッションスイッチのｏ　Ｆ　Ｆ　ｅｔも保持する記憶
手段とで構成し、主空燃比フィードバック補正係数と、
記憶された副空燃比フィードバック補正係数とからなる
空燃比フィードバック補正係数で基本燃料噴射量を補正
する構成とした。

く作用〉 上記の構成において、走行状態から機関を停止すると、
主空燃比フィードバック補正係数は従来と同様に消滅す
るが、副室燃比フィードバック補正係数は、その停止時
、最新の値が記４ｅ保持される。その後、再始動時のλ
コントロール開始時には、そのときの運転状態に基づし
）で演算された主空燃比フィードバック補正係数と停止
時に記憶されている副室燃比フィードバック補正係数と
を用いて燃料噴射量を演算する、従って、機関停止前の
状態が再始動時のλコントロール開始時に反映されるた
め、従来のように全く新たに空燃比フィードバック補正
係数を設定するのに比べて高度補正の適正化までの時間
を短縮できる。

また、副室燃比フィードバック補正係数の更新時定数を
大きくして、記憶させる副空燃比フィードバック補正係
数値の信顛性を高めるようにしている。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例のハードウェア構成を示す第２図において、内
燃機関１の吸気通路２に介装されたスロットル弁３の開
度を検出するスロットルセンサ４と、機械回転数を検出
するクランク角センサ等の回転数センサ５とを設け、こ
れらセンサ４，５からの各検出信号をコントロールユニ
ット６に入力する。コントロールユニット６に内蔵され
たマイクロコンピュータのＲＯＭには、スロットル弁開
度θと機関回転数Ｎとをパラメータとして区分される複
数の運転領域毎に各運転領域において実験的に求められ
た吸入空気流５１Ｑのデータを記憶しである。そして、
この吸入空気流量Ｑのデータと機関回転数Ｎの検出値に
基づき演算により基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐを設定し、こ
れを水温補正等の各種補正係数Ｃ０ＦＦや、排気通路８
に装着された０２センサ９からの酸素濃度検出信号に基
づいて後述するように設定される空燃比フィードバック
補正係数α等で補正して最終的な燃料噴射量Ｔｉを設定
し、このＴｉに対応する燃料噴射信号を燃料噴射弁７に
出力してＴｉに相当する量の燃料を供給するようにして
いる。

次に第３図のフローチャートを参照して作用を説明する
。

ステップ１　（図ではＳｌと記す。以下同様）では、ス
ロットルセンサ４により検出されたスロットル弁開度θ
と、回転数センサ５により検出された機関回転数Ｎとが
読込まれる。

ステップ２では、スロットル弁開度θと機関回転数Ｎと
に基づき、マイクロコンピュータのＲＯＭに記憶された
吸入空気流ｉＱの３次元マツプテーブルから当該運転領
域に対応する吸入空気流量Ｑのデータを検索する。

ステップ３では、ステップ１で読込んだ機関回転数Ｎの
検出値とステップ２で検索した吸入空気流量Ｑのデータ
に基づき、前述した式（Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ）により基本
燃料噴射ｆｆ１Ｔｐを演算して設定する。このステ・ノ
ブ３のｉ能が基本燃料噴射量演算手段に相当する。

ステップ４では、機関冷却水温度等に基づき、前記Ｔｐ
に乗じる各種補正係１ｉｃＯＥＦを演算する。

ステップ５では、０□センサ９からの酸素濃度検出値に
基づき、本発明の特徴である空燃比フィードバック補正
係数αを演算する。　。

本実施例では、前記αを以下のように設定する。

まず、Ｏｔセンサ９の出力電圧と理論空燃比相当の基準
電圧との比較に基づいて空燃比のリッチ・リーンを判定
し基本空燃比フィードバック補正係数α。を設定する。

α。が設定されると、次に主空燃比フィードバック補正
係数α１及び副室燃比フィードバック補正係数α２の演
算を行う。

主空燃比フィードバック補正係数α１は、前記α。に予
め定めた所定の係数（１より小さい値）例えば０．５を
乗算して得られる。また、副室燃比フィードバック補正
係数α２は、今回算出されたα１と前回算出されてＲＡ
Ｍに記憶保持されている前回までの最新のα２とを次式
により加重平均して得られる。

α、＝（α、＋（ｎ−１）　　α２０ＬＤ）　／ｎただ
し、α２゜Ｌゎは記憶保持されている前回のα２の値、
ｎは予め定めた定数である。

そして、α１　＋α２としてαを設定する。また、算出
された今回のα２をＲＡＭに記憶してα２の更新を行う
。尚、α、はイグニッションスイッチがＯＦＦになると
消滅するが、α２はイグニッションスイッチがＯＦＦに
なってもそのまま記憶保持されている。即ち、ステップ
５の機能が、主空燃比フィードバック補正係数設定手段
、副空燃比フィードバック補正係数設定手段及び記憶手
段を含む空燃比フィードバック補正係数設定手段に相当
する。

ステップ６では、バッテリの電圧値に基づいて電圧補正
分子ｓを設定する。

ステップ７では、最終的な燃料噴射ｌＴｉを前述の式（
Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦＸα＋Ｔｓ）により演算する。

ステップ８では、ステップ６で演算されたＴｉに相当す
るパルス巾をもつ信号がコントロールユニット６に内蔵
された燃料噴射弁駆動回路に出力され、ここから燃料噴
射弁７に燃料噴射信号が出力される。これにより、燃料
噴射弁７は所定時間通電され、Ｔｉに相当する量の燃料
が吸気通路２に噴射供給される。

かかる構成によれば、機関再始動後の空燃比フィードバ
ック補正係数の設定に際して、機関停止直前の状態を反
映させることができる。従って、高地へ行った場合、α
のクランプ状態からλコントロールに移行したときに、
空気密度に合った空燃比フィードバック補正係数が得ら
れるまでの時間を従来よりも短縮することができる。ま
た、記憶保持する副空燃比フィードバック補正係数α２
の更新時定数を大きくしているため、安定した空気密度
補正制御ができる。

また、本実施例のα２の演算においては、登板時と降板
時とで、前述の演算式ｎを異ならせて更新時定数を変え
ている。即ち、登板時では、空燃比が顧繁に変化するた
めに、更新時定数を小さくして現在の運転状態を反映す
る主空燃比フィードバック補正係数α１に重きを置き空
燃比フィードバック補正係数αの追従性を高め、逆に、
降板時では燃料カット等が行われることから空燃比変化
が少ないため、更新時定数を大きくして過去の運転状態
を反映する副空燃比フィードバック補正係数α２に重き
を置き空燃比フィードバック補正係数αの変化を緩やか
にしている。従って、登板及び降板時に精度良く補正す
ることができる。

（発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、空燃比フィードバッ
ク補正係数を２つに分割して一方を前回の空燃比フィー
ドバック補正係数を反映させつつ更新し、その更新値を
常時記憶保持させるので、機関始動時に機関停止前の空
燃比フィードバック補正を反映させることができる。従
って、高地へ行った場合に短時間で空気密度補正を適正
に行うことができるようになる。また、圧力センサを用
いることなく精度の良い空気密度補正ができるのでコス
トを安くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一実施例を
示すハードウェア構成図、第３図は同上実施例の制御フ
ローチャートである。 １・・・内燃機関　　２・・・吸気通路　　３・・・ス
ロットル弁　　４・・・スロットルセンサ　　５・・・
回ｋＪ＆センサ　　６・・・コントロールユニット　　
７・・・燃料噴射弁　　８・・・排気通路　　９・・・
０□センサ特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第３ σ 図 トー− □□）５８

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関回転数と吸入空気流量、スロットル弁開度等
   の機関負荷検出量とから基本燃料噴射量を演算する基本
   燃料噴射量演算手段と、実際の空燃比を目標空燃比に近
   づけるように基本燃料噴射量を補正するための空燃比フ
   ィードバック補正係数を設定する空燃比フィードバック
   補正係数設定手段と、前記基本燃料噴射量と空燃比フィ
   ードバック補正係数に基づいて燃料噴射量を演算する燃
   料噴射量演算手段とを備えた内燃機関の電子制御燃料噴
   射装置において、前記空燃比フィードバック補正係数設
   定手段を、基本燃料噴射量演算毎に主空燃比フィードバ
   ック補正係数を設定する主空燃比フィードバック補正係
   数設定手段と、主空燃比フィードバック補正係数よりも
   更新時定数の大きい副空燃比フィードバック補正係数を
   設定する副空燃比フィードバック補正係数設定手段と、
   副空燃比フィードバック補正係数が更新される毎にその
   更新値を記憶し、イグニッションスイッチのＯＦＦ後も
   保持する記憶手段とで構成し、主空燃比フィードバック
   補正係数と、記憶された副空燃比フィードバック補正係
   数とからなる空燃比フィードバック補正係数で基本燃料
   噴射量を補正する構成としたことを特徴とする内燃機関
   の電子制御燃料噴射装置。
2. （２）副空燃比フィードバック補正係数設定手段は、運
   転条件に応じて副空燃比フィードバック補正係数の更新
   時定数を異ならせることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の内燃機関の電子制御燃料噴射装置。