JPS6385235A - 内燃機関の燃料噴射量制御方法 - 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燃料噴射量制御方法に係り、特に、
機関出力域で出力増量を行うと共に加速時に加速増量を
行う内燃機関の燃料噴射量制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、機関食前（吸気管絶対圧力又は吸入空気Ｍ）
と機関回転速度とで基本燃料噴射時間を定めると共に吸
気温や機関冷却水温等で基本燃料噴射時間を補正して燃
料噴射時間を求め、この燃料噴射時間に相当する時間燃
料噴射弁を開弁して燃料噴射量を制御する燃料噴射量制
御方法が知られている。かかる燃料噴射量制御方法では
、０２センサ出力により得られる空燃比フィードバック
補正係数やリーン補正係数等を用いて空燃比を目標空燃
比に制御すると共に機関出力Ｍ（吸気管圧力が大きいと
きまたはスロットル開度が大きいとき）で燃料噴射量を
所定量増加して出力増量を行い、また出力増量とは無関
係に加速時（吸気管圧力カ５大きく増大するとき）には
燃料噴射量を増加して加速増量を行うようにしている。

本発明に関連する技術としては特開昭５７−１０２５３
０号公報記載のものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の燃料噴射量制御方法では、機関出
力域においても機関出力域以外と同様の方法で加速増量
値を定めて加速増量を実行しているため、機関出力域に
おいて機関が要求する加速増量を行えない、という問題
があった。すなわち、機関出力域の定常運転状態に適合
させて出力増量値を定めて、軽負荷域から機関出力域ま
で急激に加速すると、軽負荷域では吸気管圧力が小さい
ことからインテークマニホールド内壁に付着している燃
料量が少なく、この状態で出力増量と加速増量とを行な
ってもインテークマニホールド内９２に燃料が付着して
過渡的に空燃比がリーンになりドライバビリティが悪化
する。一方、上記過渡状態での空燃比リーンを考慮して
空燃比が十分リッチになるように出力増量を定めると、
機関出力域の加速時には加速増量によって空燃比がオー
バリッチになり排気エミッションが悪化する。

本発明は上記問題点を解消すべ（成されたもので、機関
出力域での加速増量値を機関要求値に制御することがで
きる内燃機関の燃料噴射量制御方法を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、空燃比が目標空燃
比になるように燃料噴射量を制御すると共に、機関出力
域で燃料噴射量を増加して出力増量を行いかつ加速時に
燃料噴射量を増加して加速増量を行なう内燃機関の燃料
噴射量制御方法において、出力増量中での加速増量の値
と出力増量中以外での加速増量の値とを異ならせたこと
を特徴とする。

〔作　用〕

本発明によれば、空燃比が目標空燃比になるように燃料
噴射量が制御されると共に、高負荷時や高回転時等の機
関出力域では燃料噴射量が増量されて出力増量が行なわ
れ、また加速時には燃料噴射量が増量されて加速増量が
行なわれる。この加速増量の値は、機関出力域と機関出
力域以外の領域とで異なっており、例えば、機関出力域
の定常運転状態に適合させて出力増量値を定めた内燃機
関では機関出力域での加速増量値を機関出力域以外での
加速増量値より大きくして過渡時の空燃比リーンを防止
し、機関出力域の定常運転状態で空燃比がが十分リッチ
になるようにした内燃機関では機関出力域での加速増量
値を機関出力域以外での加速増量値より小さくして排気
エミッションの悪化を防止する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、出力増量中での加
速増量の値と出力増量中以外での加速増量の値とを異な
らせているため、出力増量中での加速増量の値を機関要
求値に適合させてドライバとりティや排気エミッション
を良好にすることができる、という効果が得られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

本実施例は、スロットル弁の上流側に単一の燃料噴射弁
を設けたシングルポイントインジェクション式燃料噴射
量制御装置を備えた内燃機関に本発明を適用したもので
ある。

第２図に示すように、エアクリーナ１０はインレットパ
イプ１２を介してスロットルボディ１４と接続されてい
る。スロットルボディ１４の上流側には、単一の燃料噴
射弁１６が配置され、スロットルボディ１４の燃料噴射
弁１６下流側にはアクセルペダル（図示せず）と連動し
て吸入空気量を調節するスロットル弁１８が回動可能に
設けられている。スロットルボディ１４のスロットル弁
１８下流側には、その部位の吸気管絶対圧力を測定する
圧力センサ２０が取付けられている。

スロットルボディ１４は、エンジンの各気筒に接続され
た分岐管を有するインテークマニホールド２２と接続さ
れている。インテークマニホールド２２には、インテー
クマニホールド２２内の吸気温度を測定する吸気温セン
サ２４が取付けられている。インテークマニホールド２
２の分岐前の底壁２６には、ライザ部２８が取付けられ
ている。

このライブ部２８にはエンジン冷却水が循環されており
、このエンジン冷却水によって混合気が加熱される。

インテークマニホールド２２は、吸気ボートを介してエ
ンジン本体３０に形成された燃焼室３２に連通されてお
り、燃焼室３２には、燃焼室３２内に吸入された混合気
を点火するための点火ブラグ３４が燃焼室内に突出する
ように取付けられている。この点火プラグ３４は、ディ
ストリビュータ３６及び点火コイルを備えたイグナイタ
３８を介して制御回路４４に接続されている。ディスト
リビュータ３６にはディストリビュータシャフトに固定
されたシグナルロータとディストリビュータハウジング
に固定されたピックアップとで各々構成された気筒判別
センサ４０及び回転角センサ４２が取付けられている。

気筒判別センサ４０は７２０°ＣＡ（クランク角）毎に
気筒判別信号を出力し、回転角センサ４２は３０°ＣＡ
毎に回転角信号を出力する。エンジン本体３０には、エ
ンジン冷却水温が循環されるウォータジャケット４６が
形成されており、このウォータジャケット４６内に突出
するようにエンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ
４８が取付けられている。

エンジン本体３０の排気ポートは、エキゾーストマニホ
ールド５０及び三元触媒を充填した触媒装置５２を介し
て排気管５４に接続されている。

このエキゾーストマニホールド５０の下流側には、排ガ
ス中の残留酸素濃度を検出して理論空燃比に対応する残
留酸素濃度を境に反転した信号を出力する０３センサ５
６が取付けられている。

上記制御回路４４はマイクロコンピュータを含んで構成
されている。すなわち制御回路４４は第３図に示すよう
に、ランダムアクセスメモリ　（ＲＡＭ）５Ｂ、リード
オンリメモリ　（ＲＯＭ）６０、マイクロプロセッシン
グユニット（ＭＰＵ）６２、入出カポ−トロ４、入力ポ
ートロ６、出力ポートロ８、出力ポードア０及びこれら
を接続するデータバスやコントロールバス等のバス７２
を含んで構成されている。入出カポ−トロ４には、アナ
ログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器７４及びマルチプレク
サ７６が接続されている。マルチプレクサ７６には抵抗
Ｒ及びコンデンサＣで構成されたＣＲフィルタ７８を介
して圧力センサ２０が接続されると共に、バッファ８０
を介して冷却水温センサ４８が接続され、またバッファ
８１を介して吸気温センサ２４が接続されている。ＣＲ
フィルタ７８の時定数は、吸気管絶対圧力の脈動成分を
除去できる程度の大きさく３〜５■Ｓ）である、ＭＰＵ
６２は入出カポ−トロ４を介してＡ／Ｄ変換器７４及び
マルチプレクサ７６を制御し、圧力センサ２０出力、冷
却水温センサ４８出力及び吸気温センサ２４出力を順次
Ａ／Ｄ変換しＲＡＭに記憶させる。入力ポートロ６には
コンパレータ８２及びバッファ８４を介して０２センサ
５６が接続されると共に、波形整形回路８６を介して気
筒判別センサ４０及び回転角センサ４２が接続されてい
る。

また、出力ポートロ８は駆動回路８８を介してイグナイ
タ３Ｂに接続され、出力ポードア０はダウンカウンタを
備えた駆動回路９０を介して燃料噴射弁１６に接続され
ている。なお、９２はクロック、９４はタイマである。

上記ＲＯＭには以下で説明する制御ルーチンのプログラ
ムや暖機時の基本燃料噴射時間のマツプ等が予め記憶さ
れている。

以下本発明の第１実施例の制御ルーチンを詳細に説明す
る。第４図は本実施例のメインルーチンとしての燃料噴
射時間演算ルーチンを示すもので、ステップ１００にお
いて回転角センサ４２出力より演算されてＲＡＭに記憶
されている現在のエンジン回転速度Ｎａｓ圧カセンサ２
０からＣＲフィルタ７８を介してＡ／Ｄ変換されてＲＡ
Ｍに記憶されている現在の吸気管絶対圧力ＰＭを取込み
、ステップ１０２においてＲＯＭに記憶されている暖機
時の基本燃料噴射時間のマツプから現在のエンジン回転
速度Ｎｏ及び現在の吸気管絶対圧力ＰＭに対応する基本
燃料噴射時間τ、を補間法により演算する０次のステッ
プ１０４では、吸気温や機関冷却水温に基づいて定まる
冷寒補正係数Ｋを演算し、次のステップ１０６において
出力増量係数ＦＰＯＷＥＲを計算し、続いてステップ１
０８において加速増量係数ＦＴＣを計算する。そして、
次のステップ１１０において次の（１１式で示す演算を
行なうことにより最終的な燃料噴射時間τを演算する。

！”　−ｒ　ｍ　・Ｋ　・（１＋　Ｆ　Ｐ　ＯＷ　Ｅ　
Ｒ＋　Ｆ　Ｔ　Ｃ）・ＦＡＦ−Ｆｌ、ＥＡＮ・α　％−
＋１まただし、ＦＡＦは０！センサ出力により得られる
空燃比を理論空燃比にフィードバックｉ制御するための
空燃比フィードバック補正係数、ＦＬＥＡＮは理論空燃
比よりリーン側の空燃比にオーブンループ制御するため
のリーン補正係数（１，０以下の変数）、αは暖気増量
係数等の他の増量係数である。

第５図は、上記ステップ１０６の詳細を示す出力増量係
数ＦＰＯＷＥＲ計算ルーチンを示すもので、ステップ１
１２でパワー条件が成立しているか否かを判断すること
により機関出力域が否かを判断し、パワー条件が成立し
ていればステップ１１４で出力増量係数Ｆ　Ｐ　ＯＷＥ
　Ｒを所定値（例えば、０．１５）とし、パワー条件が
成立していなければステップ１１６で出力増量係数ＦＰ
ＯＷＥＲをＯとする。ここで、パワー条件が成立してい
るか否かは、吸気管絶対圧力ＰＭやエンジン回転速度Ｎ
ｅの大きさを判定することにより判断でき、吸気管絶対
圧力ＰＭが所定値（例えば、６００ｍＨｇ）以上のとき
すなわち高負荷時又はエンジン回転速度Ｎｅが所定値（
例えば、４０００ｒｐｍ）以上のときすなわち高回転時
にパワー条件゛が成立したと判断される。またパワー条
件が成立したか否かはスロットル開度によって判断する
こともでき、スロットル開度が所定値（例えば、５０＠
）以上のときパワー条件成立と判断される。スロットル
開度が所定値以上になったか否かは、スロットル弁にス
ロットル開度所定値以上でオンするパワースイッチを取
付けることにより検出することができる。

第１図は、第４図のステップ１０８の詳細を示すもので
、ステップ１２０において現在の吸気管絶対圧力から所
定時間（例えば、２４＋ｎ５ｅｃ）前の吸気管絶対圧力
を減算することにより求められた吸気管圧力の変化量Δ
ＰＭを読み込み、ステップ１２２において第６図に示す
吸気管圧力の変化量ΔＰＭと補正係数ＡＦＴＣΦとのマ
ツプから現在の吸気管圧力の変化量ΔＰＭに対する補正
係数ΔＦＴＣΦを演算する。ステップ１２４では、今回
までの補正係数の積算値ＦＴＣΦに今回演算した補正係
数ΔＦＴＣΦを加算して補正係数の積算値ＦＴＣΦを計
算し、ステップ１２６においてパワー増量中か否かを判
断する。パワー増量中か否かは出力増量係数ＦＰＯＷＥ
Ｒが０以外の値を取っているか否かを判断することによ
って判断することができる。ステップ１２６でパワー増
量中と判断された時には、ステップ１２８で積算値の最
大値ＦＴＣＭＡＸをに１とし、パワー増量中でない時に
はステップ１３０で積算値の最大値ＦＴＣＭＡＸをに２
　（但しに＋＞Ｋｇ）とする。ステップ１３２では積算
値ＦＴＣΦと積算値の最大値ＦＴＣＭＡ’Ｘとを比較し
、ＦＴＣΦ＞ＦＴＣＭＡＸの時は積算値ＦＴＣΦに積算
値の最大値ＦＴＣＭＡＸを代入して積算値が最大値を超
えないように制限したのちステップ１３６において積算
値を所定値減衰させる減衰周期が経過したか否かを判断
する。ステップ１３６で減衰周期が経過したと判断され
た時はステップ１３８において積算値ＦＴＣφから所定
値γを減算して積算値ＦＴＣΦを減衰させ、ステップ１
４０において積算値ＦＴＣΦが０以下になったか否かを
判断する。そして、積算値ＦＴＣΦが０以下になったと
判断された時にはステップ１４２において積算値ＦＴＣ
Φの値を０として積算値が負の値を取らないように制限
する。

一方、ステップ１３２で積算値ＦＴＣΦが最大値ＦＴＣ
ＭＡＸ以下と判断された時、ステップ１３６で減衰周期
が経過していないと判断された時またはステップ１４０
で積算値ＦＴＣΦがＯを超えていると判断された時には
そのままステップ１４４に進む。

上記のように制御する結果、積算値の最大値ＦＴＣＭＡ
Ｘが機関出力域（パワー増量域）ではに１に設定されパ
ワー増量域以外にはに２に設定されるため、第７図に示
すように、積算値ＦＴＣΦは最大値ＦＴＣＭＡＸになる
まで補正係数ΔＦＴＣΦづつ徐々に増加され、積算値Ｆ
ＴＣになった時点より所定時間毎に所定量γづつ減衰さ
れる。

ステップ１４４ではエンジン冷却水温ＴＨＷを読み込み
、ステップ１４６において第８図に示す冷却水温ＴＨＷ
と暖気補正係数ＫＴＣとのマツプから現在の機関冷却水
温ＴＨＷに対応する暖気補正係数ＫＴＣを計算し、次の
ステップ１４８において以下の（２）式に示す演算を行
なうことにより加速増量係数ＦＴＣを計算する。

ＦＴＣ←ＦＴＣΦ・　（１＋ＫＴＣ）　　・・・（２）
このように積算値の最大値をパワー増量域においてパワ
ー増量域以外より大きくすることによりパワー増量域で
は加速増量係数ＦＴＣが大きくなりパワー増量中での加
速時に燃料噴射量を更に増加させることができる。

次に本発明の第２実施例を第９図を参照して説明する。

なお、第２実施例においてメインルーチン及びパワー増
量係数の計算ルーチンは第１実施例と同様であるので説
明を省略し、第９図において第１図と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。ステップ１２２で補正係
数ΔＦＴＣΦを計算した後ステップ１’５０においてパ
ワー増量中か否かを判断する。ステップ１５０でパワー
増量中と判断された時にはステップ１５２で補正係数Δ
ＦＴＣΦを所定値Ａ（例えば、２）倍しステップ１５４
において上記と同様にして補正係数の積算値ＦＴＣΦを
演算する。一方、パワー増量中でないと判断された時に
はステップ１５４において積算値ＦＴＣΦを演算する。

そして、ステップ１３６からステップ１４８において上
記と同様にして減衰処理をした後暖気増量係数ＫＴＣを
用いて積算値ＦＴＣΦを補正して加速増量係数ＦＴＣを
求める。

上記のようにパワー増量中での補正係数ΔＦＴＣΦを大
きくしているためパワー増量域での加速時に燃料噴射量
が大きく増量されることになる。

次に本発明の第３実施例を第１０図を参照して説明する
。なお、第３実施例におけるメインルーチン及びパワー
増量係数ＰＯＷＥＲの計算は第１実施例と同様であるの
で説明を省略し、第１０図において第１回と対応する部
分には同一符号を付して説明を省略する。ステップ１２
４において積算値ＦＴＣΦを演算した後ステップ１５６
において減衰周期が経過したか否かを判断する。減衰周
期が経過したと判断されたときには、ステップ１５８に
おいてパワー増量中か否かを判断し、パワー増量中のと
きにはステップ１６０において積算値ＦＴＣΦから所定
値ｒｌ　を減算して積算値の減衰処理を行ない、パワー
増量中でない時にはステップ１６２において積算値から
所定値γ２を減算して積算値の減衰処理を行なう、但し
、γ、くγ２である。そして、ステップ１４０からステ
ップ１４８において積算値ＦＴＣΦが負の値を取らない
ように制限すると共に積算値ＦＴＣΦを暖気増量係数Ｋ
ＴＣで補正することにより加速増量係数ＦＴＣを演算す
る。

上記のようにパワー増量中での減珍速度をパワー増量中
以外での減衰速度より遅（することによりパワー増量中
での加速時の燃料噴射量の増加分が大きくされる。

なお、上記では、パワー増量中での加速時の加速増量係
数を大きくすることにより加速増量を増加させた例につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、パワー力増量中及び過渡時に十分空燃比がリッチに
なるように適合されたエンジンにおいては加速増量係数
ＦＴＣを小さくすることにより加速増量をパワー増量中
以外よりも減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の加速増量係数演算ルー７
を示す流れ図、第２図は本発明が適用可能な燃料噴射量
制御装置を備えたエンジンを示す概略図、第３図は第２
図の制御回路の詳細を示すブロック図、第４図は本発明
の実施例のメインルーチンを示す流れ図、第５図は第４
図のステップ１０６の詳細を示す流れ図、第６図は吸気
管圧力の変化量に対する補正係数の変化を示す線図、第
７図は本発明の第１実施例における積算値ＦＴＣΦの変
化を示す線図、第８図は暖気増量係数の変化を示す線図
、第９図は本発明の第２実施例における加速増量係数の
演算ルーチンを示す流れ図、第１０図は本発明の第３実
施例における加速増量係数の演算ルーチンを示す流れ閏
である。 １６・・・燃料噴射弁、 ２０・・・圧力センサ、 ２４・・・吸気管センサ、 ４４・・・制御回路。 第２図 ７ｉｔ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射量を制
   御すると共に、機関出力域で燃料噴射量を増加して出力
   増量を行いかつ加速時に燃料噴射量を増加して加速増量
   を行なう内燃機関の燃料噴射量制御方法において、出力
   増量中での加速増量の値と出力増量中以外での加速増量
   の値とを異ならせたことを特徴とする内燃機関の燃料噴
   射量制御方法。