JP4010778B2

JP4010778B2 - 燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JP4010778B2
Application number: JP2001124478A
Authority: JP
Inventors: 健一町田; 良明平方
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2021-04-23
Also published as: ITTO20010544A0; JP2002061530A; ITTO20010544A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射制御装置に関し、特に、加速時のドライバビリティ向上のための燃料の基本噴射量を決定する燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料噴射制御装置では、定常運転時は、エンジン回転数とスロットル開度等から燃料の基本噴射量を算出し、加速時は、スロットル開度変化率に応じたエンジン回転数毎の加速補正量を加速補正量テーブル等に基づいて算出し、基本噴射量を補正している。算出された噴射量に基づいて加速時に燃料を噴射する場合、定常時噴射量に加速補正量分を付加して噴射する同期型と、定常時噴射とは独立に加速補正量分を噴射する非同期型とがある。このような噴射制御装置の一例が特開平２−２７１２８号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
スロットル開度変化率に応じて加速補正量を算出する場合、次のような問題点がある。図４，図５は加速時のスロットル開度とスロットル開度変化率とを経時的に表した図である。図のように、スロットルを開いた後、スロットル開操作速度が下がり、次に再びスロットルが開くような操作（スロットル開け足し操作）をした場合、このスロットルの開け足し操作前よりスロットル開度はわずかに増大しているものの（図４の時間Ｔ１参照）、スロットル開度変化率は低下している（図５の時間Ｔ１参照）。ここで、スロットル開度変化率に応じて加速補正量を一義的に算出すると、上記の時間Ｔ１において加速補正量が不足し、一時的にリーンになり、結果的に良好なドライバビリティが得られないという問題点が生じる。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決し、スロットル開け足し操作を伴う加速操作中の一時的なスロットル開操作速度の低下が生じた時に、空燃比がリーンになり過ぎないようにしてドライバビリティを向上させることができる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、スロットル開度検出手段と、スロットル開度変化率を算出する変化率算出手段と、前記スロットル開度の変化率に応じて噴射燃料量の加速補正量を算出する加速補正量算出手段と、加速時に、前記スロットル開度変化率が減少したとき、今回算出された加速補正量と前回算出された加速補正量との平均値で今回算出された加速補正量を置き換える修正手段とを具備した点に第１の特徴がある。
【０００６】
また、本発明は、前記修正手段が、加速時に、前記加速補正量が減少したとき、今回算出された加速補正量と前回算出された加速補正量との平均値で今回算出された加速補正量を置き換えるよう構成されている点に第２の特徴がある。
【０００７】
さらに、本発明は、前記平均値が、今回算出された加速補正量と前回算出された加速補正量とに予定の重み付けをして算出されるものである点に第３の特徴がある。
【０００８】
上記第１の特徴によれば、スロットル開度変化率に応じて加速補正量が算出されるが、加速時であってもスロットル開度変化率が減少している場合には加速補正量が算出値より大きめに修正される。また、第２の特徴によれば、加速時であっても前記加速補正量が減少している場合には加速補正量が算出値より大きめに修正される。第３の特徴によれば、上記算出された加速補正量の修正に際し、重み付けの設定により修正の程度を変えることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置を組み込んだ内燃機関（エンジン）の要部構成図である。同図において、気筒１の燃焼室２には、吸気ポート３および排気ポート４が開口し、各ポート３，４には吸気弁５および排気弁６がそれぞれ設けられるとともに、点火プラグ７が設けられる。
【００１０】
吸気ポート３に通じる吸気通路８には、その開度θTHに応じて吸入空気量を調節するスロットル弁９や燃料噴射弁１０、ならびに前記開度θTHを検出するスロットルセンサ１１および負圧センサ１２が設けられる。吸気通路８の終端にはエアクリーナ１３が設けられ、エアクリーナ１３内にはエアフィルタ１４が設けられ、このエアフィルタ１４を通じて吸気通路８へ外気が取り込まれる。さらに、エアクリーナ１３内には吸気温センサ１５が設けられる。
【００１１】
気筒１内にはピストン１６が設けられ、このピストン１６にコンロッド１７を介して連接されたクランク軸１８には、クランクの回転角度を検出して所定クランク角毎にクランクパルスを出力する回転角センサ１９が対向配置される。さらに、クランク軸１８に連結されて回転するギヤ等の回転体２０には車速センサ２１が対向配置される。気筒１の周りに形成されたウォータジャケットにはエンジン温度を代表する冷却水の温度を検出する水温センサ２２が設けられる。なお、前記点火プラグ７には点火コイル２３が接続されている。
【００１２】
制御装置２４はＣＰＵやメモリからなるマイクロコンピュ−タであり、入出力ポート、Ａ／Ｄ変換器などのインタフェースを備え、図示しないバッテリから動作電力を得ている。前記各センサの出力は入力ポートを通じて制御装置２４に取り込まれる。また、各センサからの入力信号に基づく処理結果に従い、燃料噴射弁１０や点火プラグ７に駆動信号が出力される。燃料噴射弁１０の駆動信号（噴射信号）は噴射量に応じたパルス幅を有するパルス信号であり、このパルス幅に相当する時間開弁されて吸気通路８に燃料が噴射される。
【００１３】
前記噴射信号のパルス幅つまり燃料噴射時間は、エンジン回転数Ｎe とスロットルセンサ１１の検出値（スロットル開度θTH）とに基づいて算出される。本実施形態では、加速時にはスロットル開度変化率ＤθTHに対応する加速補正量ＴACC を加速補正テーブルを検索する一方、検索された加速補正量ＴACC が減少した場合には、今回検索された加速補正量ＴACC を増大させる方向に修正して使用することとした。一例として、今回検索された加速補正量ＴACC と前回の加速補正量ＴACC との平均値を、今回の加速補正量ＴACC として使用する。
【００１４】
図３は、燃料噴射の処理を示すフローチャートである。ステップＳ１ではエンジン回転数Ｎe を読み込む。エンジン回転数Ｎe は回転角センサ１９から出力されるクランクパルスを計数して求めることができる。ステップＳ２ではスロットル開度θTHを読み込む。ステップＳ３ではスロットル開度θTHの変化率ＤθTHを算出する。スロットル開度変化率ＤθTHは、ステップＳ２で検出されるスロットル開度θTHの、今回処理時の値θTH2 と一定時間ΔＴ前の処理時の値θTH1の差分に基づいて次式(f1)で算出できる。変化率ＤθTH=(θTH2-θTH1)/ΔＴ…(f1)。
【００１５】
ステップＳ４では、水温センサ２２で検出された冷却水の温度ＴW を読み込む。ステップＳ５ではエンジン回転数Ｎe およびスロットル開度θTHから基本噴射時間ＴiMを算出する。基本噴射時間ＴiMはエンジン回転数Ｎe およびスロットル開度θTHの関数として設定したマップから検索することができる。なお、噴射量は噴射時間に対応するので、本明細書では噴射時間で噴射量を代表して説明する。
【００１６】
ステップＳ６ではスロットル開度変化率ＤθTHに基づいて、加速補正量テーブルを検索し、加速補正量ＴACCtableを求める。図７にスロットル開度変化率ＤθTHと加速補正量ＴACCtableとの関係を記憶した加速補正量テーブルの一例を示す。なお、加速補正量は、テーブルを検索して求めるのに限らず、演算によって算出してもよい。
【００１７】
ステップＳ７では、加速補正量ＴACCtableが前回ＴACC より小さいか、つまり加速補正量が減少しているか否かを判断する。この判断が肯定ならば、ステップＳ８に進んで、今回検索された加速補正量ＴACCtableと前回加速補正量ＴACC との平均値を算出してこの値で加速補正量ＴACC を更新する。
【００１８】
なお、更新する加速補正量ＴACC は単純平均値に限らず、今回検索された加速補正量ＴACCtableおよび前回の加速補正量ＴACC の一方または双方に予定比率の重み付けをして平均してもよい。要は、今回検索された加速補正量ＴACCtableと前回の加速補正量ＴACC との間の値で今回検索された加速補正量ＴACCtableが置き換えられればよい。
【００１９】
また、加速補正量ＴACC が減少したときに今回検索された加速補正量ＴACCtableを修正するのではなく、スロットル開度変化率ＤθTHが減少したときに今回検索された加速補正量ＴACCtableを修正するようにしてもよい。スロットル開度変化率ＤθTHと加速補正量ＴACCtableは対応しているからである。
【００２０】
ステップＳ７の判断が否定ならばステップＳ９に進み、今回検索された加速補正量ＴACCtableで加速補正量ＴACC を更新する。ステップＳ１０では、加速補正量ＴACC を水温ＴW に応じて補正する。例えば、水温ＴW に応じ、水温ＴW が低い程加速補正量ＴACC の増量補正量を大きくする。ステップＳ１１では、基本噴射時間ＴiMに補正係数等の乗算項αを乗算し、さらに水温ＴWに応じた加速補正量ＴACC と無効噴射時間TiVBの加算項βを加算して燃料噴射時間Ｔi を算出する。補正係数αは大気圧補正係数や吸気温補正係数等である。無効噴射時間ＴiVB は開弁時間のうち燃料の完全な噴射を伴わない時間であり、燃料噴射弁１０の形式や構造により決定される。
【００２１】
ステップＳ１２では、燃料噴射弁１０の駆動信号を燃料噴射時間Ｔi の間出力する。燃料噴射弁１０はこの駆動信号が出力されている間開弁し、吸気通路８に燃料を噴射する。
【００２２】
図６は加速補正量の経時変化を従来技術と本実施形態とで比較して示す図であり、時間軸は図４，図５と対応する。同図において、従来技術ではスロットル開度変化率ＤθTHに加速補正量ＴACC が対応しているが、本実施形態ではスロットル開度変化率ＤθTHの減少に対応する時間Ｔ１においては、加速補正量ＴACCは、上記「今回検索された加速補正量ＴACCtableと前回の加速補正量ＴACC との平均値」として算出される。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る燃料噴射制御装置の要部機能を示すブロック図である。同図において、スロットル開度検出部つまりスロットルセンサ１１の出力はスロットル開度記憶部２５に記憶される。スロットル開度変化率算出部２６は、スロットルセンサ１１の今回検出値とスロットル開度記憶部２５に記憶されている前回検出値とからスロットル開度変化率ＤθTHを算出する。加速補正量算出部２７はスロットル開度変化率ＤθTHに基づいて加速補正量ＴACCtableを算出する。この加速補正量算出部２７は前記テーブル（図７）を格納したメモリで構成できる。
【００２４】
加速補正量算出部２７の出力ＴACCはスイッチ部３１を介して加速補正量記憶部２８に入力され、前回検出値ＴACCとして記憶される。前記加速補正量算出部２７の出力は平均算出部３０にも入力される。加速補正量比較部２９は、加速補正量の今回検出値ＴACCtableと加速補正量記憶部２８に記憶されている前回検出値ＴACC とを比較して加速補正量の増減を検出する。加速補正量が減少していた場合は検出信号ＤＳが出力される。この検出信号ＤＳは平均算出部３０に入力され、平均算出部３０は加速補正量算出部２７の出力（今回算出値）および加速補正量記憶部２８に記憶されている加速補正量（前回算出値）の平均値を出力する。この平均値は前記加速補正量記憶部２８に前回の加速補正量として記憶される。
【００２５】
加速補正量の平均値はスイッチ部３１を通じて燃料噴射時間算出部３２に供給される。スイッチ部３１は加速補正量比較部２８の前記検出信号ＤＳに応答して平均算出部３０側に切換えられる。加速補正量比較部２９が検出信号ＤＳを出力していないときはスイッチ部３は加速補正量算出部２７側に切換えられていて、今回算出値が修正されずに、そのまま燃料噴射時間算出部３２に供給される。
【００２６】
なお、スロットル開度変化率ＤθTHが減少したときに今回検索された加速補正量ＴACCtableを修正する場合は、図８のように構成される。図１と同符号は同等部分である。同図において、スロットル開度変化率記憶部３３とスロットル開度変化率算出部２６の出力をスロットル開度変化率比較部３４で比較し、その増減を判別する。スロットル開度変化率が減少しているときに検出信号ＤＳが出力されてスイッチ部３１が平均算出部３０側に切り換えられる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１〜請求項３の発明によれば、スロットルの開け足し操作のように、スロットル開度が増大しているにもかかわらず、その直前の加速状態時と比較してスロットル開度の変化率は小さくなっているような場合に空燃比がリーンになるの防止することができる。したがって、加速時のドライバビリティが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置の要部機能ブロック図である。
【図２】本発明の燃料噴射制御装置を含む内燃機関の要部構成図である。
【図３】燃料噴射の処理を示すフローチャートである。
【図４】スロットル開度の変化を示す図である。
【図５】スロットル開度変化率の推移を示す図である。
【図６】加速補正量の変化を示す図である。
【図７】加速補正量とスロットル開度変化率との対応関係を設定したテーブルの一例を示す図である。
【図８】本発明の変形例に係る燃料噴射制御装置の要部機能ブロック図である。
【符号の説明】
９…スロットル弁、１０…燃料噴射弁、１１…スロットルセンサ、１９…回転角センサ、２４…制御装置、２５…スロットル開度記憶部、２６…スロットル開度変化率算出部、２７…加速補正量算出部、２８…加速補正量記憶部、２９…加速補正量比較部、３０…平均算出部、３１…燃料噴射時間算出部

Claims

スロットル開度検出手段と、
スロットル開度変化率を算出する変化率算出手段と、
前記スロットル開度の変化率に応じて噴射燃料量の加速補正量を算出する加速補正量算出手段と、
加速時に、前記変化率算出手段で今回計算したスロットル開度変化率が、前回計算したスロットル開度変化率より小さいときは、今回算出された加速補正量と前回算出された加速補正量との平均値で今回算出された加速補正量を置き換える修正手段とを具備したことを特徴とする燃料噴射制御装置。
スロットル開度検出手段と、
スロットル開度変化率を算出する変化率算出手段と、
前記スロットル開度の変化率に応じて噴射燃料量の加速補正量を算出する加速補正量算出手段と、
加速時に、前記加速補正量算出手段で今回計算した加速補正量が、前回計算した加速補正量より小さいときは、今回算出された加速補正量と前回算出された加速補正量との平均値で今回算出された加速補正量を置き換える修正手段とを具備したことを特徴とする燃料噴射制御装置。
前記平均値が、今回算出された加速補正量と前回算出された加速補正量とに予定の重み付けをして算出されるものであることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射制御装置。