JPS6394041A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - 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】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の燃料噴射量制御装置に関し、待に
ムービングベーン方式のエアフロメータによって上記内
燃機関の吸入空気量を検出して燃料噴射量を算出する内
燃機関の燃料噴射１制御装着に関する。

［従来の技術］ 従来より、内燃機関に最適岱の燃料を供給することによ
り内燃機関の運転状態を良好なものとする燃料噴射量制
御装置が提供されている。

そして、燃料噴射１制御装首の一つとして、例えば特開
昭５９−１７０４３２号公報等に示す如く、別間の吸入
空気によって計測部材を変位させ、その変位塁を電気信
号に変換することにより吸入空気団を検出するムービン
グベーン方式のエアフロメータを備えたものがある。こ
の種の燃料噴射量制御装置は、エアフロメータの検出し
た吸入空気圏を１つのパラメータとして得られる内燃機
関の負荷状態に応じて基本噴射量を算出し、この基本噴
！：にＪｆｆｉに内燃機関の運転状態に応じた各種補正
をなすようにし、燃料噴射量を制御している。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記従来例の燃料噴射量制御装置は以下
に示す問題点を有しており、未だ充分なものではなかっ
た。

即ち、運転者がアイドル時にアクセルペダルを１／４〜
１／８踏み込み１〜２ｓｅｃ後戻すという、いわゆるチ
ップイン操作を行なった場合、エアフロメータは、その
ムービングベーンの有する慣性によりその出力にオーバ
シュートを発生する。

そうすると、内燃機関へ供給する燃料噴射量は、実際の
吸入空気岳ではなく、そのオーバシュートしたエアフロ
メータからの出力信号により結果的に増量補正されるこ
とととなり、その分燃料が過剰に供給され、空燃比が一
時的にオーバリッチとなってしまい、結果としてアイド
ル安定性が低下してしまうという問題点を有していた。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ムービ
ングベーン方式のエアフロメータを用いた内燃機関の燃
料噴射量制御装置において、たとえチップインの運転操
作がなされたとしてもアイドル安定性の良好な内燃機関
の燃料噴射量制御装置を提供することを目的としている
。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく本発明の問題点を解決するため
の手段として次の構成をとった。即ち、本発明は、第１
図の基本的構成図に示す如く、内燃機関Ｍ１の吸入空気
ｍをムービングベーン方式により検出するエアフロメー
タＭ２と、該エアフロメータＭ２の出力信号を１つのパ
ラメータとして、上記内燃機関Ｍ１に供給する燃料噴射
量を算出する燃料噴射量算出手段Ｍ３と、を陥える内燃
機関Ｍ１の燃料噴射量制御装置において、 更に、上記車両のチップイン状態を検出するチップイン
状態検出手段Ｍ４と、 上記チップイン状態検出手段Ｍ４にてチップイン状態が
検出されているとき、上記燃料噴射ＮＩＬ出手段Ｍ３に
て算出する燃料噴射量を減量補正する減量補正手段Ｍ５
と、 を設けたことを特徴とする内燃機関Ｍ１の燃料噴射量制
御装置をその要旨としている。

ここで燃料噴射量算出手段Ｍ３とは、エアフロメータＭ
２にて検出された吸入空気囚を１つのパラメータとして
、上記内燃機関Ｍ１に供給する燃料噴射量を算出するも
のであって、一般に、吸入空気ｆｆ１Ｑと内燃機関Ｍ１
の回転数ＮＥとから求められる内燃機関Ｍ１の負荷Ｑ／
ＮＥに応じて基本燃料噴射量を算出し、該基本燃料噴射
量を様々なる補正係数にて補正し燃料噴射量を算出する
ものが、この手段に該当する。

チップイン状態検出手段Ｍ４とは、車両のチップイン状
態を検出するものである。車両のチップイン状態を検出
するには、例えば、スロットル弁が全開状態から開口状
態に切り替わった後、所定時間経過するまでの間少なく
とも上記車両速度が所定値以内の低速度の状態であるこ
とを条件として判断するようにしてもよく、またこの条
件に更に内燃機関Ｍ１の回転数、スロットル開度、もし
くは冷却水温等の各種条件を付加してより確実にチップ
イン状態を検出するようにしてもよい。

減量補正手段Ｍ５とは、上記チップイン状態検出手段Ｍ
４にてチップイン状態が検出されているとき、上記燃料
噴射量算出手段Ｍ３にて算出した燃料噴射量を減量補正
するものである。この減量補正は、例えば、燃料噴射量
算出手段Ｍ３の算出した基本燃料噴射量に上限を設ける
よう構成してもよく、あるいは高負荷運転状態時におけ
る基本噴射量の増量補正の実行を禁止するよう構成して
もよい。また、基本燃料噴射量に各種補正を施して算出
した実燃料噴射伍に上限を設けるよう構成してもよい。

［作用コ 以上の如く構成された本発明の内燃機関の燃料噴射瓜制
御装置にあっては、車両がチップイン状態となった場合
、チップイン状態検出手段Ｍ４は、この状態を検出し、
減量補正手段Ｍ５に制御信号を出力する。減量補正手段
Ｍ５は、この制御信号を受けて、燃料噴射量算出手段Ｍ
３にて算出する燃料噴射量を減損補正し、燃料の過剰な
供給を防止している。

［実施例］ 以下、本発明の好適な一実施例を図面と共に説明する。

第２図は、本発明の一実施例の燃料噴射四制御装置が搭
載される内燃機関及びその周辺装置を表わす概略構成図
である。

図示する如く、本実施例の燃料噴射發制御装置達する自
動変速機３とを備えると共に、内燃機関１の燃料噴射量
や点火時期を制御してその出力トルクを制御するエンジ
ンゐＱｌ装置５と自動変速機３の変速をコントロールす
る自動変速制御装置７とを備えて構成されている。

図示する如く、内燃機関１は大気より空気を吸入すると
共に燃料噴射弁８から噴射される燃おｌと空気とを混合
して吸気ポート９に導く吸気系１０と、点火プラグ１２
に形成される電気火花によって点火された混合気の燃焼
のエネルギをピストン１４を介して回転運動として取り
出す燃焼室１５と、燃焼後のガスを排気ポート１７を介
して排出する排気系１８とを備えて構成されている。

吸気系１０には、上流から、吸入空気ｍＱを検出するエ
ア７０メータ２１．吸入空気ｍを制υＵするスロットル
バルブ２３．吸入空気の脈流を平滑化するサージタンク
２５が設けられている。吸入空気ＩＱは、図示しないア
クセルペダルに連動したスロットルバルブ２３０開度に
よって制御され、エアフロメータ２１の内蔵するムービ
ングベーン２７の変位で検出される。更に吸気系１０に
は、スロットルバルブ２３が全閉の時にオン状態となる
アイドルスイッチを内蔵しスロットルバルブ２３の開度
を併せ検出するスロットルセンサ３０と、吸入空気の温
度を検出する吸気温センサ３１とが設けられている。

上記吸気系１０を介して吸入される空気と燃料噴射弁８
より噴射された燃料との混合気は、燃焼室１５に吸入さ
れ、ピストン１４により圧縮された後着火されるが、混
合気への着火は点火プラグ１２に形成される電気火花に
よって行なわれる。

内燃機関１の各気筒に設けられた点火プラグ１２は、高
耐圧コード（図示せず）により、出力軸２の回転に同期
して、イグナイタ３３に発生した高電圧を配電するディ
ストリビュータ３５に接続されている。尚、ディストリ
ビュータ３５内には、出力軸２の１回転に１パルスを発
生する気筒判別センサ３６と、出力軸２の３０度毎に１
パルスを発生する回転数センサ３７とが設けられている
。

火花点火によって着火され爆発的に燃焼しピストン１４
を押し下げた混合気はその後排ガスとして排出されるが
、この排気系１８には、排ガスの組成に基づいて混合気
の空燃比を検、出する酸素濃度センサ（以下、０２セン
サと呼ぶ）３８等が設けられている。

尚、内燃機関１のシリンダブロック３９は循環する冷却
水によって冷却されており、この冷却水の温度ＴＨＷは
冷却水温センサ４１により検出される。

更に、内燃機関１を始動するキースイッチ４３及びスタ
ータモータ４４を備えている。

内燃機関の運転状態を検出する上述した各センサの出力
信号はエンジン制御装置５に入力され、内燃機関１の運
転状態に応じて、燃料噴射弁８゜イグナイタ３３等の制
御が行なわれる。

次に自動変速機３は、その出力軸４５の回転数によって
車速Ｖを検出する車速センサ４７と自動変速懇３のシフ
トポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ４
９とを備えて構成されている。なお自動変速機３は、自
動変速制御装置７からの制御信号を変速用ソレノイドバ
ルブ５１，５２、ロックアツプ用ソレノイドバルブ５３
にて受信して変速制御を行なうものであるが、これら変
速の改構及び自動変速制Ｍ装置の制御は周知のものなの
で、それらの説明は省略する。

次にエンジン制Ｈ装置５の構成を第３図のブロック図に
て説明する。

第３図に示す如く、エンジン制御装置５は、データを制
御プログラムに従って入力及び演算すると共に、各種装
置を作動制御等するための処理を行なうセントラルプロ
セシングユニット（以下単にＣＰＵと呼ぶ＞６０、制御
プログラム及び初期データが格納されるリードオンリメ
モリ（以下単にＲＯＭと呼ぶ）６］、エンジン制御装置
５に入力されるデータや演算制御に必要なデータが一時
的に読み書きされるランダムアクセスメモリ（以下単に
ＲＡＭと呼ぶ）６２、及びキースイッチ２１がオフされ
ても以後の内燃機関作動に必要なデータを保持するよう
、バッテリによってバックアップされた不揮発性メモリ
としてのバックアップランダムアクセスメモリ（以下単
にバックアップＲＡ　Ｍと呼ぶ）６３を主として構成さ
れている。

更に、バッフ７６４．６５．６６、マルチプレクサ６７
、及びＡ／Ｄ変換器６８を介して、あるいはバッフ７６
９．７０を介して、内燃は関１に備えられたエアフロメ
ータ２１．冷却水温センサ４１、吸気温センサ３１．及
び自動変速Ｉａ３に備えられた車速センサ４７．シフト
ポジションセンサ４９からの出力信号をＣＰＵ６０に送
ると共にＣＰＵ６０からのマルチプレクサ６７、Ａ／Ｄ
変換器６８のコントロール信号を出力する入出カポ−ド
ア１と、バッファ７２．コンパレータ７３を介して、あ
るいは波形を整形する整形回路７４を介して、あるいは
直接、酸素濃度センサ３８、気筒判別センサ３６、回転
数センサ３７、キースイッチ４３、及びスロットルセン
サ３０からの出力信号をＣＰｔＪ６０に送る入出カポ−
ドア５とを備えて構成されている。また燃料噴射弁８及
びイグナイタ３３を駆動する駆動回路７７．７８にＣＰ
Ｕ６０からの信号を出力する出力ポードア９．８０をも
備えている。なお上述してきたエンジン制御装置５の各
構成要素は信号やデータの通路となるパスライン８１で
互いに接続されている。

なお、このエンジン制御装置５は、第３図には図示され
ていないが、入出カポ−ドア５を介して自動変速制部製
＠７とも接続されており、両者間で互いにデータ転送が
可能なようなされている。

次に、エンジン制御装置５にて実行される燃料噴射量制
御に関する処理について説明する。

第４図はエンジン制１ｊ１１装置５にて実行される燃料
噴射時間ＴＡＵ決定ルーチンを示すフローチャート、第
５図はその燃料噴射時間ＴＡＬＪ決定ルーチンのサブル
ーチンに該当するチップイン検出ルーチンを示すフロー
チャート、である。

第４図に示す如く処理が開始されると、まずステップ１
００が実行され、エア７０メータ２１および回転数セン
サ３７の出力に基づいて内燃機関１の回転数ＮＥ、吸入
空気ｆｆ１Ｑが演算される。

続く、ステップ１１０ではこれらの２つの基本となる内
燃微開１の作動情報から負荷Ｑ／ＮＥを算出し、次いて
その負荷に対して最適の燃料供給っである基本燃お（噴
射足（基本燃料噴射時間）ＴＰをＲＯＭ６１内の計算式
により計算する。

続くステップ１２０では、チップイン検出ルーチンの処
理が実行される。チップイン検出ルーチンは、内燃機関
に設けられた各種センサの検出信号から車両のチップイ
ン状態を検出するもので、チップイン状態が検出された
場合にチップインフラグＦＴに値１をセットするような
されている。

詳しくは第５図のフローチャートに示される処理がチッ
プイン検出ルーチンに該当し、第４図のステップ１１０
の実行後、第５図のステップ１３０から実行される。

ステップ１３０では、スロットルセンサ３０に内蔵され
たアイドルスイッチがオン状態か否かが判断される。ス
テップ１３０でｒＹＥｓＪ　、即ちオン状態と判断され
た場合に、処理はステップ１３２に移る。ステップ１３
２ではアイドルスイッチがオン状態であることを示すア
イドルフラグＦＩＤＬに１直１がセットされ、続くステ
ップ１３４ではチップインフラグＦＴに値Ｏがセットさ
れる。

ステップ１３４の迫１！Ｉｉ後、処理はｒＲＥＴＵＲＮ
Ｊへ移り本ルーチンは一旦終了する。一方、ステップ１
３０でｒＮＯＪと判断された場合、処理はステップ１３
６に移る。ステップ１３６では、上述したアイドルフラ
グＦＩＤＬが値１であるか否かが判断される。ステップ
１３６でｒＹＥｓＪ　、即ちＦＩＤＬ＝１と判断された
場合、処理はステップ１３８に移る。ステップ１３８で
は、アイドルスイッチがオフ状態に切換った時点からの
燃料噴射回数を示すインジェクタカウンタＣＩＮＪが所
定値Ａより小さいか否かが判断される。ステップ１３８
で「ＹＥＳ」、即ちＣＩＮＪ＜Ａと判断された場合、処
理はステップ１４０に移り、シフトポジションセンサ４
９の出力信号から自動変速機３がニュートラルレンジに
ないか否かが判断される。ステップ１４０で「ＹＥＳ」
、即ちニュートラルレンジにないと判断された場合、処
理はステップ１４２に移り、冷却水温センサ４１にて検
出した冷却水温度ＴＨＷが所定値、本実施例の場合６０
℃より大きいか否かが判断される。ステップ１４２でｒ
ＹＥＳＪ　、即ちＴＨＷ＞６０℃と判断された場合、処
理はステップ１４４に移り、回転数センサ３７にて検出
した内燃別間１の回転数ＮＥが所定値、本実施例の場合
７００ｒｌ）ｍより小さいか否かが判断される。ステッ
プ１４４で「ＹＥＳ」、即ちＮＥ＜７０Ｏｒｐｍと判断
された場合、処理はステップ１４８に移り、スロットル
センサ３０にて検出したスロットル開度ＴＡが所定値、
本実施例の場合２０℃より小さいか否かが判断される。

ステップ１４８で「ＹＥＳ」、即ちＴＡ＜２００と判断
された場合、処理はステップ１５０に移る。ステップ１
５０ではチップインフラグＦＴに値１がセットされ、続
くステップ１５２では、インジェクタカウンタＣＩＮＪ
が１だけインクリメントされる。その後、処理はｒＲＥ
ＴＵＲＮＪへ移り、本ルーチンは一旦終了する。

一方、ステップ１３６からステップ１４８までの各判断
処理でｒＮＯＪと判断された場合、処理はステップ１５
４に移る。ステップ１５４ではチップインフラグＦＴに
値Ｏがセットされ、続くステップ１５６では、アイドル
フラグＦＩＤＬに値Ｏがセットされ、続くステップ１５
８で、インジェクタカウンタＣＩＮＪが値Ｏにクリアさ
れる。

その俊、処理はｒＲＥＴＵＴＮｊへ移り、本ルーチンは
一旦終了する。即ち、上述したチップイン検出ルーチン
は、アイドル状態を扱けてからの所定時間、■自動変速
機３がニュートラル状態になく、■冷却水温度ＴＨＷが
６０℃より大きく、■回転数ＮＥが７０Ｏｒｐｍより小
ざく、■車速ＳＰＤが１０ｋｍ／ｈより小さく、及び■
スロットル開度ＴＡが２０’より小さい、場合に車両が
チップイン状態にあるとしてチップインフラグＦＴに値
１をセットしている。

チップイン検出ルーチン終了俊、処理は第４図のステッ
プ１６０に移る。

ステップ１６０では、ステップ１００で取り込んだ回転
数ＮＥと吸入空気ｍＱとを用いて算出した負荷Ｑ／ＮＥ
が所定値Ｂより大ぎいか否かが判断される。ステップ１
６０で「ＹＥＳ」、即ちＱ／ＮＥ≧Ｂと判断された場合
、続くステップ１７Ｏに処理が移る。ステップ１７０で
はチップインフラグＦＴが値Ｏであるか否かが判断され
、「ＹＥＳＪ　、即ち、ＦＸ＝Ｏと判断された場合、処
理はステップ１８０に移る。ステップ１８０では、内燃
機関１の高負荷運転時に基本燃料噴射ｆｆ１ＴＰを増量
補正する高負荷時補正係数ＦＴＯＰに値０゜２がセット
される。一方、ステップ１６０で「ＮＯ」と判断された
場合もしくはステップ１７０でｒＮＯｊと判断された場
合に処理はステップ１９０に移り、上述した高負荷時補
正係数ＦＴＯＰに値Ｏがセットされる。ステップ１８０
もしくはステップ１９０の処理を実行後、処理はステッ
プ２００に移る。

ステップ２００では、上述した高負荷運転時の補正係数
ＦＴＯＰ以外の基本燃料噴射量ＴＰの補正係数Ｋが算出
される。補正係数には、各種センサからの情報に基づい
て定められるもので、例えば前回までの内燃別間１の作
動状態から学習した補正係数や酸素濃度センサ３８出力
による空燃比フィードバック補正係数笠の種々の補正値
を総合したものとして算出される。続くステップ２１０
では、上記のようにして求まった高負荷時補正係数ＦＴ
ＯＰと補正係数にとを用いて実際に実行する実燃料噴射
量（燃料噴射時間）ＴＡＵを下記の式を用いて算出する
のである。

ＴＡＵ＝ＴＰｘ　（ＦＴＯＰ＋１　）ｘＫ＋ＴＡＵＶこ
こで、ＴＡＵＶはバッテリ電圧によるインジェクタの応
答時間の変化を補正するための電圧補正噴射時間を示す
。続くステップ２２０では、このようにして求められた
実燃料噴射時間ＴＡＬＪｅＲＡＭ６２に格納して本ルー
チンの処理を終了する。

このようにしてＲＡＭ６２内に格納された実燃料噴射時
間ＴＡｔＪは、他の燃料噴射実行ルーチンで適宜読み出
され、該実燃料噴射時間ＴＡＵに応じた時間だけの燃ｌ
ｌ量を内燃機関１へ燃料噴射弁８から噴射することによ
って、内燃機関１が作動されることとなる。

即ち、上述した燃料噴射時間ＴＡＵ決定ルーチンは、内
燃機関１の負荷Ｑ／ＮＥが所定値８以上で車両がチップ
イン状態にない場合に基本燃料噴射ｆｆ１ＴＰの増量補
正を実行し、負荷Ｑ／ＮＥが所定値８以上であっても車
両がチップイン状態にある場合には上記増量補正は実行
しないようなされている。このため、第６図の実燃料噴
射時間ＴＡＵと内燃機関１の回転数との関係を示すグラ
フに示す如く、スロットル開度ＴＡがアクセルペダルの
チップイン操作によって台形状に変化すると、エアフロ
メータ２１で検出される吸入空気量に基づく負荷Ｑ／Ｎ
Ｅは突起状に大きく変化し、従来、実燃料噴射時間ＴＡ
ＬＪが図の点線に示す如く大きく増量されるところが、
図に示す如くその増量が制限される。この結果、空燃比
がオーバリッチになることがなく、内燃機関１の回転＠
ＮＥは同図に示す如く安定する。なお、図の一点破線部
は、従来の増量制限がなされていない場合の機関回転数
ＮＥを示すもので、従来、機関回転数ＮＥは大きく乱れ
、アイドルが不安定であった。

従って、本実施例の内燃機関の燃料噴ｒＪＪｍ制御装置
によれば、上述したように内燃機関１の回転が安定し、
その結果、アイドル安定性が向上する。

上記実施例は、自動変速機を搭載した車両の走行レンジ
時に本発明を適用したものであり、チップイン操作が内
燃機関に負荷がかかったままひんばんに行なわれる自動
変速機の走行レンジ時において本発明は特に有効である
。なお、上記実施例に代わり、本発明は、マニュアルミ
ッション車に適用することも勿論できる。

更に、上記実施例にあっては、チップイン状態検出時に
高負荷時補正係数ＦＴＯＰに基づく基本燃料噴射量ＴＰ
の補正の実行を禁止するよう構成されているが、上記実
施例に代わり、例えば、チップイン状態検出時に、ステ
ップ１１０で検出した基本燃お１噴ｔＪＪｆｉｒ　Ｔ　
Ｐが所定値より大きいか否かを判断し、所定値以上とな
った場合その所定値で基本燃料噴射ｆｆ１ＴＰを制限す
るよう構成してもよい。また、例えばチップイン状態検
出時に、ステップ２１０で検出した実燃料噴射ｒＥ−Ｔ
　Ａ　Ｕが所定値より大きいか否かを判断し、所定値以
上となった場合その所定値で実燃料噴射量ＴＡＬＩを制
限するよう構成してもよい。

以上、本発明の一実施例を詳述してきたが、本発明は、
上記実施例に同等限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々なる態様となり得る。

発明の効果 以上詳述してきた本発明の内燃機関の燃料噴射母制御装
置にあっては、車両のチップイン状態が検出された場合
に、エアフロメータの出力信号に基づいて算出される燃
料噴射量を減量補正するようなされている。このため、
車両のチップイン状態時に空燃比がオーバリッチとなる
ことがなく、車両のチップイン状態時のアイドル安定性
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は本発明一実施
例の燃料噴射退制御装置が搭載される内燃）幾関及びそ
の周辺装置を表わす概略構成図、第３図はその一実施例
の構成要素であるエンジン制ｍ装置のブロック図、第４
図ないし第５図はそのエンジン制御装置にて実行される
制御処理を示すフローチャート、第６図はそのエンジン
制御装置にて実行される制ｔＩＩ処理を説明する説明図
、である。 １・・・内燃世間 ２・・・自動変速機 ５・・・エンジン制御装置 ８・・・燃料噴射弁 ２１・・・エアフロメータ ３７・・・回転数センサ ４１・・・冷却水温センサ ４７・・・車速センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の吸入空気量をムービングベーン方式によ
   り検出するエアフロメータと、 該エアフロメータの出力信号を１つのパラメータとして
   、上記内燃機関に供給する燃料噴射量を算出する燃料噴
   射量算出手段と、 を備える内燃機関の燃料噴射量制御装置において、 更に、上記車両のチップイン状態を検出するチップイン
   状態検出手段と、 上記チップイン状態検出手段にてチップイン状態が検出
   されているとき、上記燃料噴射量算出手段にて算出する
   燃料噴射量を減量補正する減量補正手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装
   置。 ２　チップイン状態検出手段が、スロットル弁が全閉状
   態から開口状態に切り替わった後、所定時間経過するの
   での間少なくとも車両速度が所定値以内であることを条
   件として、車両のチップイン状態を検出する特許請求の
   範囲第１項記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置。