JP3932016B2 - 燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）の燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの燃料噴射量制御装置は、吸入空気量、水温、スロットル開度およびエンジン回転数等のエンジン運転状態をもとに定常運転時の基本噴射量を算出する。車両の加速時および減速時の燃料噴射量は基本噴射量を元に基本噴射量を補正して求められる。運転者のアクセル操作と連動して変化するスロットル開度の変化率を検出することにより、燃料噴射量制御装置は運転者の運転要求、つまり定常運転、加速運転、減速運転を判定し燃料噴射量を制御する。加速運転には、スロットル開度を緩やかに大きくし緩やかな加速を要求する緩加速運転がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
緩加速運転であると判定した場合に燃料噴射量を補正する従来の緩加速補正では、図５に示すように緩加速運転であると判定すると、緩加速運転と判定したタイミングから燃料噴射量を補正する補正期間のカウントを始め、カウント開始から所定の補正期間の間、燃料噴射量を補正し車両を緩やかに加速させている。
【０００４】
しかしながら、緩加速運転を判定するタイミングは判定毎に異なることがあるので、緩加速運転であると判定したタイミングから補正期間のカウントを開始すると、緩加速の判定タイミングにより緩加速補正が行われる補正期間内に噴射する燃料噴射回数が異なることがある。緩加速は緩やかな加速であるから、緩加速中の燃料噴射回数が異なると、ほぼ等しいエンジン運転状態ででアクセル開度を同じように開いても運転者が感じるドライバビリティ（drivability)が異なる。
【０００５】
本発明の目的は、緩加速補正中における燃料噴射回数の変動を防止する燃料噴射量制御装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、緩加速補正終了後に滑らかに定常運転に戻す燃料噴射量制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１、２または３記載の燃料噴射量制御装置において、緩加速運転であると判定すると、緩加速運転であると判定した次の燃料噴射タイミングから燃料噴射量を補正するための補正期間のカウントを開始する。したがって、補正期間が同じであれば、燃料噴射タイミングに対する緩加速の判定タイミングに関わらず、補正期間内で噴射する燃料噴射回数が等しくなる。つまり、エンジン運転状態がほぼ等しく運転者が同程度の緩やかなアクセル操作を行えば同じドライバビリティを感じることができる。
エンジン運転状態により、緩加速補正は基本噴射量を増加する場合もあるし、基本噴射量を減少する場合もある。
本発明の請求項４記載の燃料噴射量制御装置によると、緩加速補正終了後、燃料噴射量を基本噴射量に緩やかに戻すので、緩加速運転から定常運転に滑らかに移行する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図に基づいて説明する。
本発明の一実施例による燃料噴射量制御装置の電気的ブロック構成を図１に示す。本実施例の燃料噴射量制御装置は車両に搭載されるものであって、２気筒４ストロークエンジンに適用した例である。
図１に示すように、本実施例の燃料噴射量制御装置は、クランク角度を検出するクランク角度センサとしてのピックアップセンサ１０と、吸入空気量に対応したスロットル開度を検出するスロットル開度センサ２０と、制御手段３０とを有している。
【０００８】
ピックアップセンサ１０は、シグナルロータ１の回転を介してエンジンの図示しないクランク軸の回転を検出するセンサであり、点火タイミング等の情報を得るため、回転角を示すクランク角度３６０°ＣＡ毎に複数のパルス信号を出力する。シグナルロータ１には、その外周に一体的に取り付けられるようにして突起２、３が設けられ、この突起２および３の通過位置に近接してピックアップセンサ１０が固定的に設置されている。ピックアップセンサ１０からは、シグナルロータ１の回転に伴って突起２、３が通過したときに、突起２および３のそれぞれ先端に対応して正のパルス信号が発生され、また突起２および３のそれぞれ後端に対応して負のパルス信号が発生される。ピックアップセンサ１０が出力するこれらのパルス信号は、制御手段３０の後述する波形整形回路３１に入力される。
【０００９】
スロットル開度センサ２０は、図示しないアクセルと連動してエンジンに空気を導入するための吸気通路を開閉して吸入空気量を制御する図示しないスロットル弁部材の開度を検出する。スロットル開度センサ２０は、Ａ／Ｄ変換器３２にスロットル開度信号を出力する。
【００１０】
制御手段３０は、ピックアップセンサ１０から入力されるパルス信号を波形整形する波形整形回路３１と、スロットル開度センサ２０から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変更するＡ／Ｄ変換器３２と、エンジン運転状態を示す各種信号情報を元に燃料噴射装置であるインジェクタ４０、４１の燃料噴射量を制御する駆動信号を出力するマイクロコンピュータ（以下、「マイクロコンピュータ」をマイコンという）３３と、マイコン３３から入力される駆動信号に基づいてインジェクタ４０、４１に制御信号を出力する噴射回路３４および３５とを備えている。
【００１１】
マイコン３３は、図示しないＣＰＵ（中央処理演算装置）、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を有している。ＲＯＭには制御プログラム、固定データなどが記憶されている。固定データとしては、目標空燃比に基づいて基本噴射量を算出するための基本噴射期間マップなどがある。ＲＡＭには波形整形回路３１およびＡ／Ｄ変換器３２からの出力信号を処理した後のデータ、ＣＰＵで演算処理したデータなどが格納される。ＣＰＵでは上記ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従い、上記ＲＡＭに格納した各種データに基づいて燃料噴射量などを演算する。
【００１２】
次に、上記構成をもつ本実施例の燃料噴射量制御装置の作動について、図２を用いて説明する。図２に示すタイムチャートのスロットル開度は、スロットル開度センサ２０から入力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換器３２によりデジタル信号に変更し、電気信号に対するノイズ等を考慮してスロットル開度センサ２０のＡ／Ｄ変換値をなました、所謂なまし値の平均値を示している。各スロットル開度の平均値は、例えば５ｍｓ毎に演算されカウントされる。
【００１３】
例えば図２のＡ点において、エンジン運転中であり、スロットル開度センサ２０が正常であり、変速段がニュートラル以外であり、緩加速補正禁止中ではなく、かつ以下の(1) 式を満足するとき（ただし、定数１≦定数２）、
（前回のスロットル開度）＋（定数１）≦（今回のスロットル開度）≦（前回のスロットル開度）＋（定数２） ・・・ (1)
すなわち、（前回のスロットル開度）に対する（今回のスロットル開度）の変化率が予め設定された第１範囲にあるとき、（前回のスロットル開度）を（スロットル開度保持値）とする。前述した緩加速補正禁止中とは、緩加速補正終了後も加速中であれば、緩加速補正を禁止することを意味している。(1) 式において、前回のスロットル開度と今回のスロットル開度とを比較しているが、過去のスロットル開度として２回以上前のスロットル開度と今回のスロットル開度とを比較してもよい。
【００１４】
そして、図２のＡ点から所定回数、例えば４回目のカウント時であるＢ点において、以下の(2) 式を満足するとき、
（スロットル開度保持値）＜（今回のスロットル開度）≦（スロットル開度保持値）＋（定数３） ・・・ (2)
すなわち、所定のカウント数経過時において、（スロットル開度保持値）に対する（今回のスロットル開度）の変化率が予め設定された第２範囲内にあるとき緩加速条件が成立したとする。ただし、Ａ点からＢ点までのカウント中に（スロットル開度保持値）＞（今回のスロットル開度）が成立するとカウントを中止し、緩加速条件を不成立とする。
【００１５】
緩加速条件が成立すると、図３に示すように緩加速条件が成立してから次の燃料噴射タイミングまで待機し、次の燃料噴射タイミングから、予め設定されていた所定の補正期間の間緩加速補正を行う。緩加速補正は、マイコン３３のＲＯＭに記憶されている基本噴射量マップから求めた基本噴射量をエンジン運転状態に応じて増加または減少することにより行う。このように決定した燃料噴射量制御信号が制御手段３０からインジェクタ４０、４１に順次出力される。
【００１６】
緩加速条件が成立するときに例えば通常の加速条件も成立することがある。このように緩加速条件と通常加速条件が両方成立する場合、エンジン負荷や水温等のエンジン運転状態によっては緩加速補正により燃料噴射量を増加せず、逆に燃料噴射量を減少することが望ましいことがある。この場合、インジェクタ４０、４１に送出される燃料噴射量制御信号は基本噴射量よりも燃料噴射量を減少させる制御信号である。
【００１７】
基本噴射量を増加または減少する緩加速補正期間が終了すると、図４に示すように、燃料噴射量が基本噴射量に緩やかに戻るようにインジェクタ４０、４１に燃料噴射量制御信号を送出する。これにより、燃料噴射量の急激な変化による衝撃を防止し、緩加速運転から定常運転に滑らかに戻ることができる。
【００１８】
以上説明した本実施例の燃料噴射量制御装置においては、緩加速による補正期間のカウント開始を緩加速条件が成立してから次の燃料噴射タイミングまで待機し、次の燃料噴射タイミングから補正期間のカウントを開始する。したがって、同じ補正期間であれば、緩加速条件が成立するタイミングが異なっても補正期間内で噴射される燃料噴射回数が等しくなり、同じドライバビリティを得ることができる。
【００１９】
本発明の上記実施例では、２気筒４ストロークエンジンの燃料噴射量制御装置に本発明を適用したが、本発明においては、エンジンの気筒数に限定されることはない。また、２ストロークエンジンの燃料噴射量制御装置に適用可能なことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による燃料噴射量制御装置を示すブロック構成図である。
【図２】本実施例における緩加速条件成立時のスロットル開度の変化を示すタイムチャートである。
【図３】本実施例における緩加速条件成立タイミングと燃料噴射タイミングとの関係を示すタイムチャートである。
【図４】緩加速補正終了後の燃料噴射量の変化を示すタイムチャートである。
【図５】従来例における緩加速条件成立タイミングと燃料噴射タイミングとの関係を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ クランク角度センサ
２０ スロットル開度センサ
３０ 制御手段
３１ 波形整形回路（制御手段）
３２ Ａ／Ｄ変換器（制御手段）
３３ マイコン（制御手段）
３４、３５ 噴射回路（制御手段）
４０、４１ インジェクタ（燃料噴射装置）

Claims (4)

1. 内燃機関のクランク軸の回転に同期し所定のクランク角度でクランク角度信号を出力するクランク角度センサと、
   スロットル開度を検出してスロットル開度信号を出力するスロットル開度センサと、
   燃料噴射装置の燃料噴射量を制御する制御手段であって、前記スロットル開度信号から得られるスロットル開度の変化率が所定の下限値および上限値の範囲内にあるとき緩加速運転であると判定し、緩加速運転であると判定した次の燃料噴射タイミングから燃料噴射量の補正期間のカウントを開始し、所定の補正期間の間、基本噴射量を増加または減少して前記燃料噴射装置の燃料噴射量を補正する制御手段と、
   を備えることを特徴とする燃料噴射量制御装置。
2. 前記制御手段は、今回検出したスロットル開度信号の値と過去のスロットル開度信号の値とを比較し、スロットル開度の変化率が予め設定された所定の第１範囲にあるとき、前記過去のスロットル開度信号の値を保持値として保持し、前記保持値を設定してから所定の第１期間経過後に検出するスロットル開度信号の値と前記保持値とを比較し、スロットル開度の変化率が予め設定された所定の第２範囲にあるとき、緩加速運転であると判定することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射量制御装置。
3. 前記制御手段は、前記補正期間の間、前記燃料噴射装置の燃料噴射量を基本噴射量から増加することを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射量制御装置。
4. 前記制御手段は、前記補正期間の終了後、前記燃料噴射装置の燃料噴射量を基本噴射量に緩やかに戻すことを特徴とする請求項１、２または３記載の燃料噴射量制御装置。

Images