JP2548612B2 - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の燃料供給制御装置に関し、特に
減速時の燃料供給量の制御により減速性能を改善した技
術に関する。
〈従来の技術〉 内燃機関の燃料供給制御装置の従来例としては例えば
以下のようなものが一般的である(特開昭59−203828号
公報等参照)。
即ち、吸入空気流量と機関回転数とを検出して単位回
転当たりの吸入空気量に相当する基本燃料噴射量TPを設
定し、これを機関冷却水温度等に応じて補正すると共
に、所定の運転条件では排気系に設けたO2センサによっ
て排気中の酸素濃度の検出を介して混合気の空燃比を検
出し、該空燃比を理論空燃比に近づけるようにフィード
バック補正を行っている。
また、加速時には加速の程度に応じた燃料供給量の増
量補正が行われ、減速時には減速の程度に応じた燃料供
給量の減量補正が行われる。
ところで、従来の減速時の減量補正量は減速前状態を
定常運転としたときの吸気通路内壁に付着する平衡状態
における燃料量に対して設定されている。即ち、減速時
は吸入空気量が急激に減少するのに対し、燃料供給量は
減速前の付着燃料の流入によって減少率が低いため、吸
入空気流量に対して設定される燃料供給量を付着燃料量
に見合って減量補正量を設定している。具体的には、例
えば、基本燃料噴射量TPに乗じられる減量補正係数KDC
の値を基本燃料噴射量TP,機関回転数N,機関冷却水温度T
Wに対して夫々1次元マップから検索された各補正係数
を乗じて設定される。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、かかる従来の減速時の減量補正制御で
は、定常運転後の減速時には良好な空燃比に制御される
ものの、例えあ第5図に示したようにアクセルペダルを
踏み込んで直ぐ離すという所謂チョイ踏み運転時には、
踏み込んでから減速が開始されるまでの噴射回数が少な
いため、付着燃料量が踏み込み時における平衡状態に達
する以前に減速が行われることとなり、減速開始時の付
着燃料量は該平衡状態における付着燃料量より少ない。
ところが、減速開始時の減量補正量は平衡状態での付着
燃料量を基準に設定されるため、実際の付着燃料量に対
して減量補正量が大き目に設定されてしまい、空燃比が
リーン化し、排気エミッションの悪化,減速運転性能の
悪化(エンスト発生等)を生じる。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたも
ので、減速時の減量補正量に適切に設定することによ
り、適正な空燃比に制御され、以て上記問題点を解決し
た内燃機関の燃料供給制御装置を提供することを目的と
する。
〈課題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、燃料噴射手段
により燃料を機関に間欠的に噴射供給すると共に、減速
検出手段による機関の減速運転検出時に、燃料供給量設
定手段により設定される前記燃料噴射手段からの燃料供
給量を減量補正してなる内燃機関の燃料供給制御装置に
おいて、機関の加速運転を検出する加速検出手段と、前
記加速検出手段によって加速運転の開始を検出してか
ら、該加速運転を終了した後、前記減速検出手段によっ
て減速運転の開始を検出するまでに前記燃料噴射手段か
ら噴射される燃料の噴射回数を計測する燃料噴射回数計
測手段と、減速時の燃料供給量の基本減量補正量を設定
する基本減量補正量設定手段と、前記燃料噴射回数に対
して、前記設定された基本減量補正量の修正量を設定す
る基本減量補正量修正設定手段と、前記基本減量補正量
設定手段によって設定された基本減量補正量を、前記基
本減量補正量修正量設定手段によって設定された基本減
量補正量修正量を用いて修正して減量補正量を設定する
減量補正量設定手段と、燃料供給量設定手段により設定
された燃料供給量を、前記減量補正量補正量により減量
補正する燃料供給量補正手段と、を含んで構成した。
〈作用〉 加速運転の開始から検出してから、該加速運転を終了
した後、減速運転の開始を検出するまでに前記燃料噴射
手段から噴射される燃料の噴射回数を、燃料噴射回数計
測手段が計測する。
また、基本減量補正量修正量設定手段が、前記燃料噴
射回数に対して、前記設定された基本減量補正量の修正
量を設定し、減量補正量設定手段が、前記設定された基
本減量補正量を、前記設定された基本減量補正量修正量
を用いて修正して減量補正量を設定する。
そして、燃料供給量設定手段により設定され、燃料供
給量補正手段により前記減量補正量によって減量補正し
た量の燃料が、燃料噴射手段から機関に噴射供給され
る。
〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
一実施例の構成を示す第2図において、機関1の吸気
通路2には、吸入空気流量Qを検出するエアフローメー
タ3及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量を制御
するスロットル弁4が設けられ、下流のマニホールド部
分には気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴射
弁5が設けられる。燃料噴射弁5は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からの噴射パルス
信号によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧
送され、所定圧力に制御された燃料を噴射供給する。更
に、機関の冷却ジャケット内の冷却水温度(以下水温と
いう)TWを検出する水温センサ7が設けられると共に排
気通路8内の排気中酸素濃度を検出することによって空
燃比を検出するO2センサ9が設けられ、更に下流側に排
気中のCO,HCの酸化とNOXの還元を行っ浄化する三元触媒
10が設けられている。また、図示しないディストリビュ
ータには、クランク角センサ11が内蔵されており、該ク
ランク角センサ11から機関回転と同期して出力される単
位角信号を一定時間カウントして、又は基準角信号の周
期を計測して機関回転数Nが検出される。
また、前記スロットル弁4の軸にはスロットル弁開度
を検出するスロットルセンサ12が設けられる。
次に、コントロールユニット6による燃料供給制御
を、各種ルーチンの第3図,第4図のフローチャートに
従って説明する。
第3図は機関の回転回数計測ルーチンを示す。
このルーチンは、前記クランク角センサ12からの基準
信号入力毎若しくは複数回入力毎に実行され、カウンタ
Iのカウント値C1がインクリメントされる。
第4図は、燃料供給量の設定ルーチンを示す。
ステップ(図ではSと記す)1では、では、各種セン
サ類から吸入空気流量Q,機関回転数N,水温TW,スロット
ル弁開度TVOの信号を入力する。
ステップ2では、吸入空気流量Qと機関回転数Nとに
基づき、単位回転当たりの吸入空気量に相当する基本燃
料噴射量TPを次式により演算する。
TP=K・Q/N(Kは定数) ステップ3では、水温TW等に基づいて設定される各種
補正係数COEFを設定すると共に、バッテリ電圧に基づい
て無効噴射パルス分TSを演算する。
ステップ4では、スロットル弁開度TVOの変化率ΔTVO
が正の所定値(例えば1゜/単位時間)を超えるか否か
等によって加速運転か否かを判定する。このステップ4
の部分が加速検出手段に相当する。
ステップ4で加速運転と判定されたときは、ステップ
5へ進んで、前記基本燃料噴射量TPを増量補正するため
の加速増量補正係数KACCを前記ΔTVOに基づいて設定
(マップからの検索)される係数KA1と水温TWに基づい
て設定される係数KA2とを乗じることにより設定した
後、ステップ6へ進んで加速検出の初回に前記カウンタ
Iのカウント値C1を0にリセットする。
次いでステップ7へ進んで、後述する減速時に設定さ
れる減速減量補正係数KDCを0にリセットする。
一方、ステップ4で加速運転でないと判定されたとき
は、ステップ8へ進んで、加速増量補正係数KACCを0に
リセットした後、ステップ9へ進んでΔTVOが負の所定
値を超えるか否かによって減速運転であるか否かを判定
する。
ステップ9で減速運転と判定されたときにはステップ
10へ進み、スロットルセンサ12によって検出されるスロ
ットル弁開度TVOを機関回転数Nに対して求められた設
定値TVO0と比較し、TVO<TVO0のときにはステップ11へ
進む。これは、スロットル弁開度TVOがある開度以上大
きい領域では吸入空気流量が飽和状態に達し、開度TVO
が変化(減少)しても吸入空気流量が変化しないため減
量補正を行うと却って空燃比がリーン化するので、その
飽和に達する開度TVO0より小の開度領域で減量補正を行
うようにするためである。尚、TVO0は機関回転数Nが大
きい程大きい特性となる。
ステップ11では、前記基本燃料噴射量TPの変化率ΔTP
が負の所定値ΔTP0超えるか否かを判定する。
ΔTP>|ΔTP0|と判定されたときには、減量補正を行
うべき減速状態であると判断してステップ12へ進み、基
本燃料噴射量TPを減量補正するための基本減量補正係数
KDC0を、水温TW,機関回転数N,基本燃料噴射量TPに基づ
いて夫々設定された係数KD1,KD2,KD3を乗じることによ
り設定する。このステップ12の部分が基本減量補正量設
定手段に相当する。尚、この判定もステップ11と同様実
際に吸入空気流量が減少することによってΔTPが減少し
たことを確かめるため行われる。ただし、ΔTPは過渡的
に瞬時変化することがあるため、ステップ9,10をも減速
判定の要件としている。従って、これらステップ9,10,1
1が減速検出手段に相当する。
一方、ステップ9で減速でないと判定されたとき、ス
テップ10でTVO≧TVO0と判定されたとき、及びステップ1
1でΔTP≦ΔTP0と判定されたときはステップ7へ進んで
減量補正量KDCを0にリセットする。
ステップ12で、基本減量補正係数KDCを設定した後は
ステップ13へ進み、前記カウンタIのカウント値CIが所
定値C0(例えば32回転相当値)未満であるか否かによっ
て、所謂チョイ踏み運転時か否かを判定する。
CI≦C0であるとき、つまりチョイ踏み運転であると判
定されたときには、ステップ14へ進んで基本燃料噴射量
TPが所定値TP0以上であるか否かを判定し、TP≧TP0と判
定されたときには、ステップ15へ進んで前記基本減量補
正係数KDC0の修正率kDCを前記カウント値CIに対して設
定されたマップからの検索により求める。
次いで、ステップ16では前記基本減量補正係数KDC0
次式により修正して新たな減量補正係数KDCとして設定
する。
KDC=KDC0・kDC ここで、前記カウント値CIは加速時にリセットされて
から減速開始時までの機関の累積回転数または、これに
比例する値であり、従って燃料噴射弁9の噴射回数引い
ては噴射量の総和に比例する値である。つまり、減速前
が定常状態でなく加速状態から引き続き減速に移行して
噴射量が変化している場合には、加速から減速に至るま
での噴射量の総和によって過渡状態での付着燃料量を推
定して設定される修正率kDCを用いて基本減量補正係数K
DCが修正されるのである。従って、第3図に示した機関
の回転回数計測ルーチンとカウンタI及びステップ6で
カウント値CIをリセットする機能が燃料噴射回数計測手
段に相当し、ステップ15の部分が基本減量補正量修正量
設定手段に相当し、ステップ16の部分が減速補正量設定
手段に相当する。
尚、ステップ13でCI>C0と判定されたときはチョイ踏
み運転ではなく、また、ステップ14でTPが所定値TP0
下回る低噴射量時と判定されたときには付着燃料量の変
化が小さいため、前記基本減量補正係数KDC0の修正を行
うことなく、ステップ17へ進んで基本減量補正係数KDC0
を、そのまま減量補正係数KDCとする。
ステップ7,ステップ16,ステップ17を経た後はステッ
プ18に進み、空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを設
定する。この空燃比フィードバック補正係数LAMBDAの設
定は、所定の空燃比フィードバック制御条件を備えてい
るかを判別し、備えているときは酸素センサ9によって
検出される空燃比に基づいてフィードバック補正係数LA
MBDAを増減して設定し、備えていないときには基準値
(=1)または直前のフィードバック制御終了時の値に
固定する。
ステップ19では次式により、燃料噴射量TIが設定され
る。
TI=TP・(1+COEF+KACC−KDC)・LAMBDA+TS このようにして設定された量の燃料が所定のタイミン
グで燃料噴射弁5から吸気通路2中に噴射供給される。
上記のように所定の減速運転時には加速時から減速開
始時まで燃料の噴射回数に基づいて燃料噴射量の総和相
当量さらには付着燃料量を推定して減量補正量の修正が
行われるため、チョイ踏み運転後の減量補正量が適正に
設定され、空燃比のリーン化を防止でき、排気エミッシ
ョン,減速性能を良好に保持できるのである。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、加速時から減速
開始までの燃料噴射回数によって付着燃料量を推定しつ
つ減量補正量の修正を行う構成としたため、チョイ踏み
運転等過渡時に吸気通路に付着する燃料量が平衡状態と
ならないときでも、付着燃料量を予測して減量補正量が
適正に修正して設定されるので、空燃比のリーン化を防
止でき、排気エミッション,減速性能を良好に保持でき
るものである。また、付着燃料量の予測を燃料の加速か
ら減速開始までの噴射回数を計測するたけで簡単に行え
るので、応答性もよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の構成を示すブロック図、第2図は、
本発明の一実施例の構成を示す図、第3図は、同上実施
例の機関回転回数計測ルーチンを示すフローチャート、
第4図は、同じく燃料供給量設定ルーチンを示すフロー
チャート、第5図は、減速時の各部の状態を示すタイム
チャートである。 1……機関、2……吸気通路、5……燃料噴射弁、6…
…コントロールユニット、11……クランク角センサ、12
……スロットルセンサ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料噴射手段により燃料を機関に間欠的に
    噴射供給すると共に、減速検出手段による機関の減速運
    転検出時に、燃料供給量設定手段により設定される前記
    燃料噴射手段からの燃料供給量を減量補正してなる内燃
    機関の燃料供給制御装置において、 機関の加速運転を検出する加速検出手段と、 前記加速検出手段によって加速運転の開始を検出してか
    ら、該加速運転を終了した後、前記減速検出手段によっ
    て減速運転の開始を検出するまでに前記燃料噴射手段か
    ら噴射される燃料の噴射回数を計測する燃料噴射回数計
    測手段と、 減速時の燃料供給量の基本減量補正量を設定する基本減
    量補正量設定手段と、 前記燃料噴射回数に対して、前記設定された基本減量補
    正量の修正量を設定する基本減量補正量修正量設定手段
    と、 前記基本減量補正量設定手段によって設定された基本減
    量補正量を、前記基本減量補正量修正量設定手段によっ
    て設定された基本減量補正量修正量を用いて修正して減
    量補正量を設定する減量補正量設定手段と、 燃料供給量設定手段により設定された燃料供給量を、前
    記減量補正量補正量により減量補正する燃料供給量補正
    手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の燃料供給
    制御装置。
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JPH0615828B2 (ja) * 1985-10-29 1994-03-02 日産自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
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