JP2527321Y2 - 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関の電子制御燃料噴射装置

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JP2527321Y2
JP2527321Y2 JP1987185427U JP18542787U JP2527321Y2 JP 2527321 Y2 JP2527321 Y2 JP 2527321Y2 JP 1987185427 U JP1987185427 U JP 1987185427U JP 18542787 U JP18542787 U JP 18542787U JP 2527321 Y2 JP2527321 Y2 JP 2527321Y2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関の電子制御燃料噴射装置に関し、特
に機関加速運転状態において定常運転状態の燃料噴射量
に追加して燃料噴射させるようにしたものに関する。
〈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(=K×Q/N;Kは定数)
を演算すると共に、冷却水温度Tw等の機関運転状態に応
じた各種補正係数COEFと空燃比フィードバック補正係数
LAMBDAとバッテリ電圧による補正分Tsとを演算した後、
最終的な燃料噴射量Ti(=Tp×COEF×LAMBDA+Ts)を演
算する。そして、前記燃料噴射量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所定タイミング
で出力して、機関に所定量の燃料を噴出供給するように
している。
ところで、機関の加速時には燃料噴射の応答遅れが発
生するため、これを補う目的で所謂割込み噴射(通常噴
射の間で行なわれる追加噴射)を行なうようにしたもの
がある(特開昭62−159745号公報等参照)。
〈考案が解決しようとする問題点〉 このように、機関加速運転状態における燃料噴射の応
答遅れを補うために行われる通常燃料噴射間での割込噴
射では、追加噴射の適正化を図るために、スロットル弁
開度が所定値以上になった時点で追加噴射を直ちに禁止
したりしているが、このような追加噴射の停止時期タイ
ミングを決定するスロットル弁開度の検出値にはバラツ
キが発生することが避けられず、然も、スロットル弁開
度θは機関負荷を正確に表すものではない(スロットル
弁開度θと機関負荷とは比例関係にない)ので、所期の
機関高負荷運転領域で追加噴射の停止を行うことができ
ずに、追加噴射過剰(停止制御の遅れ)による空燃比の
オーバーリッチ化や追加噴射過少(停止制御の早すぎ)
による空燃比のオーバーリーン化が発生することがあっ
た。
本考案は上記問題点に鑑みなされたものであり、機関
加速運転状態における追加噴射の停止タイミングをより
精度良く設定できるようにして、加速時における空燃比
変動を抑止することを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉 そのため本考案では、第1図に示すように、機関回転
速度と吸入空気流量とを少なくとも含む機関運転状態を
検出する機関運転状態検出手段と、検出された機関運転
状態に基づいて基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射
量設定手段と、該基本燃料噴射量設定手段で設定された
基本燃料噴射量に基づいて燃料噴射手段を駆動制御する
燃料噴射制御手段と、を含んで構成された内燃機関の電
子制御燃料噴射装置において、単位時間当たりのスロッ
トル弁の開度変化率に基づいて機関の加速運転状態を検
出する機関加速運転状態検出手段と、該機関加速運転状
態検出手段によって機関の加速運転状態が検出された初
回において前記開度変化率に基づいて設定した加速時用
の追加燃料噴射量に応じて前記燃料噴射手段による追加
の燃料噴射を行なわせ、加速運転状態の継続中は前記加
速検出の初回に設定した追加燃料噴射量を漸減させた追
加燃料噴射量に応じて所定時間毎に所定回数だけ前記燃
料噴射手段による追加の燃料噴射を行なわせる追加燃料
噴射制御手段と、前記基本燃料噴射量設定手段で設定し
た基本燃料噴射量が所定値以上になったときに前記追加
燃料噴射制御手段による追加の燃料噴射を強制的に停止
させる追加燃料噴射停止手段と、を設けて構成するよう
にした。
〈作用〉 かかる構成により、追加噴射の停止制御を、スロット
ル弁開度ではなく基本燃料噴射量に応じて行うようにし
たものである。
基本燃料噴射量Tpは、第4図に示すように、スロット
ル弁開度θとは異なり機関の出力に略比例するため、基
本燃料噴射量Tpの設定誤差がスロットル弁開度θの検出
誤差と同程度の割合で発生したとしても、スロットル弁
開度θに基づく場合よりもより的確に機関の高負荷運転
領域を検出することができるものであり、これにより追
加噴射制御を最適時期に停止させることができるもので
ある。また、加速検出の初回におけるスロットル弁開度
変化率に基づく追加燃料噴射量の設定と、その後の回数
を限定して行なわれる燃料量を漸減設定しての追加噴射
によって、特に加速初期の大きな追加噴射要求に対応し
つつ、過剰な追加噴射となることを回避する。
〈実施例〉 以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。
第2図において、機関1にはエアクリーナ2,吸気ダク
ト3,スロットルチャンバ4及び吸気マニホールド5を介
して空気が吸入される。
スロットルチャンバ4には図示しないアクセルペダル
と連動するスロットル弁6が設けられていて、吸入空気
流量Qを制御する。
吸気マニホールド5又は機関1の吸気ポートには各気
筒毎に燃料噴射手段としての燃料噴射弁7が設けられて
いる。この燃料噴射弁7はソレノイドに通電されて開弁
し通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、
コントロールユニット8からの噴射パルス信号によりソ
レノイドに通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を機関1に噴射供給する。
コントロールユニット8は、各種のセンサからの出力
信号を受け、内蔵のマイクロコンピュータにより前述し
たように燃料噴射量Tiを定め、対応するパルス巾をもつ
噴射パルス信号を機関1の回転に同期して所定タイミン
グで燃料噴射弁7に出力すると共に、加速運転時には第
3図のフローチャートに従って割込噴射量(追加噴射
量)を設定し、対応するパルス巾をもつ割込噴射パルス
信号を出力する。尚、通常の燃料噴射制御については従
来例を参照して説明を省略し、本実施例では、機関加速
時における追加噴射制御として割込噴射制御を主に説明
する。
前記各種のセンサとしては、吸気ダクト3にエアフロ
ーメータ9が設けられていて、吸入空気流量Qに応じた
信号を出力する。また、図示しないディストリビュータ
に内蔵させるなどしてクランク角センサ10が設けられて
いて、1°又は2°毎のポジション信号と4気筒の場合
180°毎のリファレンス信号とを出力する。ここで、所
定時間内におけるポジション信号の発生数或いはリファ
レンス信号の周期を計測することにより機関回転速度N
を算出可能である。また、スロットル弁6にポテンショ
メータ式のスロットルセンサ11が設けられていて、スロ
ットル弁開度θに応じた信号を出力する。
また、機関1のウォータジャケットに水温センサ12が
設けられていて、冷却水温度Twに応じた信号を出力す
る。更に、コントロールユニット8にはその動作電源と
してまた電源電圧の検出のためバッテリ13の電圧がエン
ジンキースイッチ14を介して印加されている。ここで、
上記エアフローメータ9,クランク角センサ10,水温セン
サ12等が、本実施例における機関運転状態検出手段に相
当し、スロットル弁開度変化率に基づいて機関1の加速
状態を検出するのでスロットルセンサ11が機関加速運転
状態検出手段に相当する。
尚、本実施例において、コントロールユニット8は、
基本燃料噴射量設定手段,追加燃料噴射制御手段,追加
燃料噴射停止手段及び燃料噴射制御手段を兼ねるもので
ある。
次に第3図のフローチャートに基づいて本実施例の割
込噴射制御について説明する。
まず、ステップ(図中ではSとしてあり、以下同様と
する)1では、スロットルセンサ11によって検出された
スロットル弁開度θ,水温センサ12によって検出された
冷却水温度Tw及びクランク角センサ10によって検出され
た機関回転速度N等を入力する。
ステップ2では、今回上記ステップ1で入力したスロ
ットル弁開度θと前回の入力値とから本ルーチン実行周
期当たりのスロットル弁開度変化率Δθを演算する。
そして、次のステップ3では、ステップ2で演算した
スロットル弁開度変化率Δθと所定値とを比較すること
により、スロットル弁6が所定以上の割合で開かれてい
る状態、即ち、機関1の加速運転状態であるか否かを判
定する。
そして、スロットル弁開度変化率Δθが開方向に所定
値以上であるときには、機関1が加速運転状態であると
判定してステップ4へ進み、機関1が加速運転状態でな
いときには割込噴射を行うことなくそのまま本ルーチン
を終了する。
ステップ4では、ステップ1で入力した機関回転速度
Nと吸入空気流量Qとに基づいて演算される基本燃料噴
射量Tp(=K×Q/N;Kは定数)と、予め設定した機関1
の高負荷運転状態判定用の基本燃料噴射量Tp0とを比較
し、現在の加速運転状態が割込噴射が許可される加速運
転状態であるか否かを判別する。
ここで、現在の機関回転速度Nと吸入空気流量Qとに
基づく基本燃料噴射量Tpが所定値Tp0未満であって、機
関1が所定の高負荷運転状態でないときには、追加噴射
としての割込噴射が許可される加速運転状態であるの
で、ステップ5へ進みかかる割込許可判定が初回である
か否かを判別する。
そして、割込許可判定が初回であるときには、ステッ
プ6へ進んで割込噴射量TINTを設定する。コントロール
ユニット8のROMには、予めスロットル弁開度変化率Δ
θと冷却水温度Twとに応じて割込噴射量TINTが設定され
たマップを記憶させてあり、このマップから割込噴射量
TINTを検索して設定するものである。
割込噴射量TINTが設定されると、次のステップ7では
割込噴射回数を制限するためのカウント値をゼロリセッ
トした後、ステップ11へ進んで割込噴射量TINTに相当す
る割込噴射パルス信号を燃料噴射弁7に出力して割込噴
射を行わせる。
一方、ステップ5で割込噴射の許可判定が初回でない
と判定されたときには、ステップ8へ進んで前回の割込
噴射量TINTに所定減少補正率(例えば0.8)を乗算して
今回の割込噴射量TINTとして設定し、次のステップ9で
は前記カウント値を1アップさせる。そして、次のステ
ップ10では、現在のカウント値Cと諸停止Cs(例えば
8)とを比較して、割込噴射の連続回数が所定値Csを越
える場合にはステップ12へ進んで割込噴射をキャンセル
するが、割込噴射の連続回数が所定値Cs以下であるとき
にはステップ11へ進むことにより割込噴射を継続させ
る。
即ち、機関回転速度Nと吸入空気流量Qとの検出値に
基づいて演算される基本燃料噴射量Tpが所定値Tp0にな
るまでの低・中負荷運転領域での加速状態においては割
込噴射が許可されるが、その噴射量TINTは初回から一定
の減少率で徐々に少なく設定され、然も、その割込噴射
回数は所定値Cs以下に制限され、基本燃料噴射量Tpが所
定値Tp0以上となる高負荷運転状態では割込噴射が直ち
に停止される。
ところで、本実施例のように、基本燃料噴射量Tpが所
定値Tp0を越えるようになったときに割込噴射を停止さ
せるようにすれば、割込噴射を必要としない機関1の高
負荷運転状態における割込噴射を的確に停止させること
ができるものである。なぜなら、第4図に示すように、
基本燃料噴射量Tpは機関トルクに対して略比例関係にあ
るため、例えば機関トルクに比例しないスロットル弁開
度θよりもより的確に機関負荷状態を捕らえることがで
き、基本燃料噴射量Tpの設定に誤差が生じても、機関高
負荷状態の判定に与える影響が少なく、割込噴射を最適
時期で停止させ加速運転状態における空燃比制御を良好
にすることができる。
〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によると、加速時における
燃料噴射の応答遅れを補うための追加噴射の停止タイミ
ングを、基本燃料噴射量で判定するようにしたので、追
加噴射を停止すべき機関高負荷運転状態の判定がより的
確に行われ、機関要求に見合った追加噴射を行って空燃
比制御が良好になるという効果がある。また、加速検出
の初回におけるスロットル弁開度変化率に基づく追加燃
料噴射量の設定と、その後の回数を限定して行なわれる
燃料量を漸減設定しての追加噴射によって、特に加速初
期の大きな追加噴射要求に対応しつつ、過剰な追加噴射
となることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本考案の一実施例を示すシステム図、第3図は同上実施
例における割込噴射制御を示すフローチャート、第4図
は機関トルクに対するスロットル弁開度θ及び基本燃料
噴射量Tpの関係を示すグラフである。 1……機関、6……スロットル弁、7……燃料噴射弁、
8……コントロールユニット、9……エアフローメー
タ、10……クランク角センサ、11……スロットルセン
サ、13……水温センサ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−148633(JP,A) 特開 昭58−200043(JP,A) 特開 昭57−5524(JP,A) 特開 昭63−314340(JP,A) 特開 昭64−60740(JP,A) 特開 昭60−228744(JP,A) 特公 平6−12085(JP,B2) 特公 平1−47612(JP,B2) 特公 平1−16331(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関回転速度と吸入空気流量とを少なくと
    も含む機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段
    と、 検出された機関運転状態に基づいて基本燃料噴射量を設
    定する基本燃料噴射量設定手段と、 該基本燃料噴射量設定手段で設定された基本燃料噴射量
    に基づいて燃料噴射手段を駆動制御する燃料噴射制御手
    段と、 を含んで構成された内燃機関の電子制御燃料噴射装置に
    おいて、 単位時間当たりのスロットル弁の開度変化率に基づいて
    機関の加速運転状態を検出する機関加速運転状態検出手
    段と、 該機関加速運転状態検出手段によって機関の加速運転状
    態が検出された初回において前記開度変化率に基づいて
    設定した加速時用の追加燃料噴射量に応じて前記燃料噴
    射手段による追加の燃料噴射を行なわせ、加速運転状態
    の継続中は前記加速検出の初回に設定した追加燃料噴射
    量を漸減させた追加燃料噴射量に応じて所定時間毎に所
    定回数だけ前記燃料噴射手段による追加の燃料噴射を行
    なわせる追加燃料噴射制御手段と、 前記基本燃料噴射量設定手段で設定した基本燃料噴射量
    が所定値以上になったときに前記追加燃料噴射制御手段
    による追加の燃料噴射を強制的に停止させる追加燃料噴
    射停止手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の電子制御燃料噴射
    装置。
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