JPS6394047A - 電子制御燃料噴射式内燃機関の減速減量制御装置 - 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】 く卒業上の利用分野〉 本発明は電子制御燃料噴射式内燃機関の減速減量制御装
置に関する。

〈従来の技術） 電子制御燃料噴射式内燃機関としては従来以下のような
ものがある。

即ち、エアフローメータにより検出される吸入空気流量
Ｑとクランク角センサや点火コイル等によって検出され
る機関回転速度Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ　（−Ｋｘ
Ｑ／Ｎ；には定数）を演算し、更に、機関温度等の機関
運転状態に応じた各種補正係数Ｃ０ＥＦと空燃比フィー
ドバック補正係数βとバフテリ電圧による補正分子ｓと
を演算した後、前記基本燃料噴射量’ｒｐをこれらによ
り補正演算して、最終的な燃料噴射量Ｔｉ（−ＴｐＸＣ
ＯＥＦＸβ＋Ｔｓ）を設定する。

そして、設定された燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス巾
の噴射パルス信号を電磁式燃料噴射弁に出力することに
より、機関に所定量の燃料を噴射供給するようにしてい
た（特開昭５９−２０３８２８号公報等参照）。

また、特に吸気マニホールドの上流部（例えばスロット
ル弁よりも上流側）に燃料噴射弁を備えた電子制御燃料
噴射式内燃機関においては、機関減速時に、スロットル
弁が全閉されてから吸気通路内壁に付着した燃料（壁流
）が遅れてシリンダ内に供給されて、空燃比が過濃化す
る慣れがあるため、定常運転時の燃料噴射ｉＴｉよりも
減量補正することにより空燃比の過濃化を防止するよう
にしたものがある。

具体的には、例えば吸気通路に介装されたスロットル弁
の開度変化率Δαによって機関の減速運転を検出し、機
関回転速度Ｎ及びスロットル弁開度αが大きいときほど
大きくかつ機関冷却水温度Ｔｗが低いときほど大きく設
定される減速Ｋｆｆｉ係数ＫＤＣを前記各種補正係数Ｃ
０ＥＦに含める（例えば、Ｃ０ＥＦ＝１＋水温補正係数
Ｋｔｗ＋始動補正係数Ｋａｓ＋アイドル後増量補正係数
Ｋａｉ十空燃比補正係数Ｋｍｒ−減速減量係数ＫＤＣ）
ようにして、減速状態に応じた減量補正を行い空燃比の
過濃化を回避できるようにしていた。

〈発明が解決しようとする問題点） ところで、近年燃費向上や排気の浄化等を目的として、
機関の低負荷定常運転状態において機関吸入混合気の空
燃比を理論空燃比よりも薄（なるように制御するように
したものがある。即ち、高出力を必要とせず希薄燃焼さ
せるべき所定の低負荷定常運転状態であることが判定さ
れると、通常状態で空燃比が略理論空燃比となるように
設定される燃料噴射量（但し、加速時や高負荷時は理論
空燃比よりも濃くなるように設定される）を、所定希薄
空燃比となるように一＄ｉｔ設定して燃料噴射制御する
ものであり、これにより燃料消費量を少なくすると共に
排気中の有害成分の低減を図っている。

しかしながら、かかる希薄空燃比の状態からの減速時に
、理論空燃比からの減速時と同様に減速減量を行うと、
第４図に示すように、減速時に空燃比が薄くなり過ぎて
、減速ショックの発生原因となることがあった。これは
、理論空燃比に制御されている運転状態と、希薄空燃比
に制御されている運転状態とでは、吸気マニホールド内
壁に付着する燃料（壁流）の量が異なり、空燃比が希薄
であるほど付着燃料量が少なくなるため、希薄空燃比か
らの減速時に理論空燃比からの減速と同様にして壁流分
を減量補正すると、減量補正量が多過ぎて空燃比が過薄
となるものである。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、希薄空
燃比からの減速でも、理論空燃比からの減速と同様に適
正な減量補正がなされるようにして、壁流による空燃比
の過濃化を回避しつつ、希薄空燃比からの減速において
減速ショックの発生を未然に回避することを目的とする
。

（問題点を解決するための手段） そのため本発明では、第１図に示すように、機関の運転
状態に応じて燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段
と、機関の減速状態を検出する機関減速状態検出手段と
、前記燃料噴射量設定手段により設定された燃料噴射量
を前記機関減速状態検出手段により検出された減速状態
に応じて減量補正して設定する減速減量補正手段と、設
定された燃料噴射量に応じて燃料噴射弁を駆動制御する
燃料噴射弁駆動制御手段と、を備えた電子制御燃料噴射
式内燃機関の減速減量制御装置において、機関吸入混合
気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、これによって
検出された減速前の空燃比に応じて前記減速減量補正手
段による燃料噴射量の減速補正量を可変する空燃比減速
減量可変手段と、を設けるようにした。

く作用〉 かかる構成によると、機関減速時には、例えばスロット
ル弁開度等に応じて減速Ｗ量補正量が設定されるが、こ
のとき減速前の空燃比に応じて前記スロットル弁開度等
に応じた減量補正量が可変される。即ち、減速状態が同
様であっても減速前の空燃比が異なるときには、減量す
る燃料噴射量を可変し、減速前の空燃比が希薄であった
ときには壁流が少ない分だけ減量させる量を減らすよう
にして空燃比が過薄となることを回避する。

〈実施例） 以下に本発明の一実施例を図面の簡単な説明する。

第２図に本発明のかかる減速減量制御装置を備えた電子
制御燃料噴射式内燃機関の一実施例のハードウェア構成
を簡略化して示しである。

ここで、点火コイル１からの機関回転速度信号Ｎ、エア
フローメータ２がらの吸入空気流量信号Ｑ、水温センサ
３からの機関冷却水温度信号Ｔｗ。

スロットル弁開度センサ４からの吸気通路に介装された
スロットル弁（図示省略）の開度信号α。

更に空燃比検出手段としての酸素センサ５（機関排気中
の酸素濃度により機関吸入混合気の空燃比を、理論空燃
比を含む広範囲に亘って検出できるものであり、特願昭
６０−１６７４４０号等参照）からの酸素濃度信号が、
マイクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット
６に入力されるようになっているゆそして、コントロー
ルユニット６は、これらの信号に基づいて後述するよう
にして設定した燃料噴射ｆｉＴｉに相当する噴射パルス
信号を燃料噴射弁７の駆動回路８に出力する。

即ち、コントロールユニット６は、燃料噴射量設定手段
、減速減量補正手段、空燃比減速減量可変手段、燃料噴
射弁駆動制御手段を兼ねるものであり、スロットル弁開
度センサ４とによって機関減速状態検出手段を構成する
。

次にコントロールユニット６による燃料噴射量Ｔｉの設
定制御を第３図のフローチャートに基づき説明する。

ステップ（図中ではｒＳＪとしてあり、以下同様とする
）１では、各センサ１〜５によって検出された機関回転
速度Ｎ、吸入空気流ＩＱ、冷却水温度Ｔｗ及び排気中の
酸素濃度を入力する。

ステップ２では、機関回転速度Ｎ及び吸入空気流Ｉ−Ｑ
によって現在の運転状態が空燃比を理論空燃比よりも薄
く設定して希薄燃焼させる領域であるか否かを判定する
。

ここで、希薄燃焼領域であることが判定されると、ステ
ップ３において、減速減量係数ＫＤＣの空燃比による補
正に用いる（減速減量係数ＫＤＣに乗算される）空燃比
減量補正係数ＫＡＦを検索する。この空燃比減量補正係
数ＫＡＦは、空燃比に対応させて２次元マツプに記憶さ
せてあり、空燃比が薄くなるほど空燃比減量補正係数Ｋ
ＡＦは小さくなるように、即ち、空燃比が希薄になるほ
ど減速減量係数ＫＤＣが小さく設定されるようにしであ
る。ステップ３では、ステップ１で入力した排気中の酸
素濃度に基づいて現在の空燃比を求め（空燃比が希薄に
なるほど排気中の酸素濃度は濃くなる）、この空燃比に
該当する空燃比減量補正係数ＫＡＦを検索する。

次のステップ４では、機関が減速状態であるか否かを判
定する。具体的には、例えばスロットル弁開度センサ４
によって検出されるスロットル弁の開度変化率Δαが、
閉側へ所定以上であるときに機関が減速状態であると判
定する。

ここで、機関が減速状態であると判定されたとき、即ち
、希薄燃焼領域で然も機関が減速状態であるときには、
ステップ５へ進んで減速減量係数ＫＤＣを検索する。こ
の減速減量係数ＫＤＣは、フローチャート中に示すよう
に、機関回転速度Ｎ。

スロットル弁開度α及び機関冷却水温度ＴＷに対応させ
である係数を相互に乗算することにより設定される。即
ち、減速減量係数ＫＤＣは、機関回転速度Ｎ及びスロッ
トル弁開度αが大きいときほど大きくかつ機関冷却水温
度Ｔｗが高いときほど小さく設定されるようになってい
る。

ステップ５で減速ｆＩｉ量係数ＫＤＣを検索すると、ス
テップ６でこの減速減量係数ＫＤＣ及びステップ３で検
索した空燃比減量補正係数ＫＡＦを用いて燃料噴射ＩＴ
ｌを演算する。

まず、ステップ１で入力した機関回転速度Ｎ及び吸入空
気流ｆＱによって基本燃料噴射ＩＴｐ（←ＫＸＱ／Ｎ；
には定数）を演算する。そして、各種補正係数Ｃ０ＥＦ
と空燃比フィードバック補正係数βとバッテリ電圧によ
る補正分子ｓを演算し、前記基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐを
これらによって補正演算することにより最終的な燃料噴
射１ｉＴｉ（＝　Ｔ　ｐ　Ｘ　ＣＯＥ　Ｆ　Ｘβ＋Ｔｓ
）を設定する。

ここで、前記各種補正係数Ｃ０ＥＦは、希薄空燃比から
の減速以外の通常運転状態、即ち、ステップ７では、空
燃比減量補正係数ＫＡＦを用いずに、水温補正係数Ｋｔ
ｗ、始動補正係数Ｋａｓ、アイドル後増量補正係数Ｋａ
ｉ、空燃比補正係数Ｋｍｒ。

減速減量係数ＫＤＣによって構成される（ＣｏＥＦ＝１
　＋Ｋｔｗ＋Ｋａｓ＋Ｋａｉ＋Ｋｍｒ　　ＫＤＣ）が、
希薄空燃比からの減速における燃料噴射量Ｔｉ設定即ち
ステップ６においては、更に前記減速減量係数ＫＤＣに
乗算される空燃比減量補正係数ＫＡＦが加えられる（Ｃ
ＯＥＦ＝　１　＋Ｋｔｗ＋Ｋａｓ＋Ｋａｉ＋Ｋｍｒ−Ｋ
ＤＣＸＫＡＦ）。

このように減速減量係数ＫＤＣに空燃比減量補正係数Ｋ
ＡＦを乗算すれば、空燃比が薄い希薄燃焼からの減速時
はど燃料噴射量Ｔｉを減量補正する量を減らすことがで
きるため、理論空燃比の運転状態に比べ吸気マニホール
ド内壁への燃料付着量（壁流）が少ない希薄空燃比から
の減速時に、過剰に減量補正されることがなく、減速時
に壁流が遅れて供給されることによる空燃比の過濃化を
回避しつつ、希薄空燃比からの減速で空燃比が過薄化す
ることを回避して減速ショックの発生を防止できる。

尚、前記各種補正係数Ｃ０ＥＦの各種構成要素は、以下
に示すように設定されている。

即ち、水温補正係数Ｋｔｗは、冷機時に燃料噴射１１Ｔ
ｉを増量して機関運転性を向上させるためのものであり
、冷却水温度Ｔｗに反比例するように設定されている。

始動補正係数Ｋａｓは、機関の始動性を向上させるため
にやはり冷却水温度Ｔｗに反比例するように設定され、
イグニッションスイッチのＯＮ時に増量補正するように
しである。アイドル後増量補正係数Ｋａｉは、発進を滑
らかにするため、発進直後に冷却水温度Ｔｗに反比例さ
せて増量を行わせる。空燃比補正係数Ｋ１１Ｉｒは、基
本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎとに対応させて記憶
されており、高速高負荷時はど大きくなるようにして機
関の運転状態に見合った空燃比補正がなされるように・
しである。

尚、空燃比は、現在の出力されている燃料噴射量Ｔｉと
吸入空気流ｉｌＱの検出値とから求めるようにしても良
い。

〈発明の効果） 以上説明したように本発明によると、希薄空燃比状態か
らの減速における燃料噴射量の減量制御において、空燃
比が過薄化することを回避でき、希薄空燃比からの減速
時に減速ショックが発生することを未然に防止すること
ができるという効果かあ、る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成ブロック図、第２図は本発明の一
実施例を示すシステム概略図、第３図は同上実施例にお
ける燃料噴射量制御を示すフローチャート、第４図は従
来の問題点を説明するためのタイムチャートである。 １・・・点火コイル　　２・・・エアフローメータ３・
・・水温センサ　　４・・・スロットル弁開度センサ５
・・・酸素センサ　　６・・・コントロールユニー／　
）７・・・燃料噴射弁　　８・・・駆動回路特許出願人
　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の運転状態に応じて燃料噴射量を設定する燃料噴射
   量設定手段と、機関の減速状態を検出する機関減速状態
   検出手段と、設定された燃料噴射量を機関の減速状態に
   応じて減量補正して設定する減速減量補正手段と、設定
   された燃料噴射量に応じて燃料噴射弁を駆動制御する燃
   料噴射弁駆動制御手段と、を備えた電子制御燃料噴射式
   内燃機関の減速減量制御装置において、機関吸入混合気
   の空燃比を検出する空燃比検出手段と、検出された減速
   前の空燃比に応じて前記減速減量補正手段による燃料噴
   射量の減速補正量を可変する空燃比減速減量可変手段と
   、を設けたことを特徴とする電子制御燃料噴射式内燃機
   関の減速減量制御装置。