JPH0313421B2 - - Google Patents
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- JPH0313421B2 JPH0313421B2 JP56117372A JP11737281A JPH0313421B2 JP H0313421 B2 JPH0313421 B2 JP H0313421B2 JP 56117372 A JP56117372 A JP 56117372A JP 11737281 A JP11737281 A JP 11737281A JP H0313421 B2 JPH0313421 B2 JP H0313421B2
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- amount
- fuel injection
- intake air
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本発明は、内燃機関の電子制御式燃料噴射装置
に係り、特に、自動車用内燃機関に用いるに好適
な、吸入空気通路に設けられたメジヤリングプレ
ートの開き量で吸入空気量を測定するベーン式エ
アフローメータにより検出されたエンジンの吸入
空気量とエンジン回転数から求められるエンジン
負荷に応じて基本の燃料噴射量を算出するように
した内燃機関の電子制御式燃料噴射装置の改良に
関する。
The present invention relates to an electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine, and in particular, a vane type fuel injection device that measures the intake air amount by the opening amount of a measuring plate provided in an intake air passage, which is suitable for use in an automobile internal combustion engine. The present invention relates to an improvement in an electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine that calculates a basic fuel injection amount according to an engine load determined from an engine intake air amount and engine rotation speed detected by an air flow meter.
内燃機関(エンジンと称する)の燃焼室に所定
空燃比の混合気を供給する方法の1つに、いわゆ
る電子制御式燃料噴射装置を用いるものがある。
これは、エンジン内に燃料を噴射するためのイン
ジエクタを、例えば、エンジンの吸気マニホルド
あるいはスロツトルボデイにエンジン気筒数個あ
るいは1個配設し、該インジエクタの開弁時間を
エンジンの運転状態に応じて制御することによ
り、所定の空燃比の混合気がエンジン燃焼室に供
給されるようにするものである。このような電子
制御式燃料噴射装置としては、種々あるが、特に
近年は、電子制御回路がデジタル化されたデジタ
ル電子制御式燃料噴射装置が開発されている。
このような電子制御式燃料噴射装置において、
通常時は、エアフローメータ等を用いて検出され
たエンジン吸入空気量と、デイストリビユータか
ら入力されるエンジン回転信号から検出されたエ
ンジン回転数よりエンジン1回転当りの吸入空気
量として求められるエンジン負荷に応じて算出さ
れる基本の燃料噴射量に、エンジン各部に配設さ
れたセンサから入力されるエンジン状態等に応じ
た信号による補正を加え、エンジン回転と同期し
て常に同じクランク位置で噴射する同期噴射が行
われている。又、始動性の向上あるいは加速直後
の応答性を向上するため、通常の同期噴射とは別
に、走行状態に合せてセンサからの信号が入つた
直後だけ所定量の噴射を行う非同期噴射が行われ
ている。
前記同期噴射に対応してインジエクタを開いて
いる同期噴射時間は、例えば、エアフローメータ
からの吸入空気量とデイストリビユータからの回
転信号より求められるエンジン負荷(=吸入空気
量/エンジン回転数)に応じて算出される基本噴
射時間に、各センサからの信号により、冷間時、
加速時等その時のエンジン状態に応じて噴射時間
を補正するための補正係数を乗算し、更に、電圧
変動によるインジエクタの作動遅れを補正するた
めの無効噴射時間を加えることによつて決定され
ている。
前記基本噴射時間は、例えば、エンジン始動性
の向上を図るため、エンジン始動時には吸入空気
量、エンジン回転数に拘らず所定時間とされるこ
とによつて、始動時補正され、又、始動直後のエ
ンジン回転を安定させるため、エンジン始動後の
一定時間は増量されることによつて、始動後増量
補正され、更に、吸入空気温が低い時に空気密度
が大きくなつて空気量が増大することによる空燃
比のずれを防止するため、吸入空気温が低い時に
増量されることによつて、吸入空気温補正され、
又、冷間時の運転性確保のため、冷却水温の低い
時は増量されることによつて、暖機増量補正さ
れ、更に、加速直後のもたつきの防止及び加速性
能の向上を図るため、加速直後の一定時間は増量
を行うことによつて暖機時加速増量補正され、
又、高負荷時にエンジン出力を増大させるため、
絞り弁開度が例えば60゜以上の高負荷時に増量を
行うことによつて、出力増量補正され、更に、混
合気の空燃比を所定空燃比、例えば理論空燃比近
傍とするため、排気ガス中の酸素濃度に応じて増
量比を変化させることによつて、空燃比フイード
バツク補正されている。
又、触媒コンバータの過熱防止及び燃費節減の
ため、あるいは、車速を強制的に抑えるため、エ
ンジンブレーキ時、あるいは、車速が規定最高速
度を越えた時には、燃料噴射を停止して燃料カツ
トを行うようにされている。
このような電子制御式燃料噴射装置、特にデジ
タル化されたデジタル電子制御式燃料噴射装置に
よれば、燃料噴射量を極めて精密に制御すること
が可能となるという特徴を有する。
One of the methods for supplying an air-fuel mixture at a predetermined air-fuel ratio to the combustion chamber of an internal combustion engine (referred to as an engine) is to use a so-called electronically controlled fuel injection device.
In this method, an injector for injecting fuel into the engine is installed in the intake manifold or throttle body of the engine, for example, in several or one engine cylinder, and the valve opening time of the injector is controlled according to the operating state of the engine. By doing so, an air-fuel mixture with a predetermined air-fuel ratio is supplied to the engine combustion chamber. There are various types of such electronically controlled fuel injection devices, but in recent years, particularly, digital electronically controlled fuel injection devices in which the electronic control circuit has been digitalized have been developed. In such an electronically controlled fuel injection device,
Under normal conditions, the engine load is determined as the intake air amount per engine revolution based on the engine intake air amount detected using an air flow meter etc. and the engine rotation speed detected from the engine rotation signal input from the distributor. The basic fuel injection quantity calculated according to Synchronous injection is taking place. In addition, in order to improve startability or responsiveness immediately after acceleration, in addition to normal synchronous injection, asynchronous injection is performed in which a predetermined amount of injection is performed only immediately after receiving a signal from a sensor according to the driving condition. ing. The synchronous injection time during which the injector is open in response to the synchronous injection is, for example, determined by the engine load (=intake air amount/engine speed) determined from the intake air amount from the air flow meter and the rotation signal from the distributor. Based on the basic injection time calculated accordingly, depending on the signal from each sensor,
It is determined by multiplying the injection time by a correction coefficient to correct the injection time according to the engine state at that time, such as during acceleration, and then adding the invalid injection time to correct for the injector operation delay due to voltage fluctuation. . For example, in order to improve engine startability, the basic injection time is corrected at the time of engine startup by setting it to a predetermined time regardless of the intake air amount and engine speed when starting the engine. In order to stabilize the engine rotation, the amount is increased for a certain period of time after the engine starts, and the increase in amount is compensated for after starting.Furthermore, when the intake air temperature is low, the air density increases and the air amount increases. In order to prevent deviations in the fuel ratio, the intake air temperature is corrected by increasing the amount when the intake air temperature is low.
In addition, in order to ensure drivability when cold, the amount of cooling water is increased when the temperature is low to compensate for the warm-up increase.Furthermore, in order to prevent sluggishness immediately after acceleration and improve acceleration performance, the amount of cooling water is increased when the temperature is low. By increasing the amount for a certain period of time immediately after, the acceleration amount increase during warm-up is corrected.
In addition, to increase engine output at high loads,
By increasing the throttle valve opening at a high load such as 60° or more, the output is corrected. Furthermore, in order to bring the air-fuel ratio of the mixture to a predetermined air-fuel ratio, for example near the stoichiometric air-fuel ratio, the amount of air in the exhaust gas is increased. The air-fuel ratio feedback is corrected by changing the increase ratio according to the oxygen concentration. Additionally, in order to prevent overheating of the catalytic converter and save fuel consumption, or to forcibly reduce vehicle speed, fuel injection is stopped and fuel is cut during engine braking or when vehicle speed exceeds the specified maximum speed. is being used. Such an electronically controlled fuel injection device, particularly a digital electronically controlled fuel injection device, is characterized in that it is possible to control the fuel injection amount extremely precisely.
しかしながら、従来の電子制御式燃料噴射装
置、特に、吸入空気量の検出を、第1図及び第2
図に示すような、回動自在なシヤフト12aに固
着された、吸入空気(吸気)通路中に挿入される
メジヤリングプレート12bと、該メジヤリング
プレート12bを吸気通路を閉じる方向に付勢す
るリターンスプリング12cと、前記シヤフト1
2aの一端に配設されたポテンシヨメータ12d
とを有し、吸気通路中を流れる空気による開き方
向の力とリターンスプリング12cによる閉じ方
向の力との釣合によつて決まるメジヤリングプレ
ート12bの開き量(開度)を、ポテンシヨメー
タ12dによつて検出して吸入空気量として出力
するベーン式エアフローメータ12により行うよ
うにしたものにおいては、吸入空気量が非常に大
きくなる高速時や高負荷時に、吸入空気の脈動に
よりメジヤリングプレート12bが開きすぎて、
エンジンの吸入空気量が過大評価され、燃料噴射
量も過大となつて、いわゆるオーバーリツチを発
生することがあつた。図において、12eはコン
ペンセーシヨンプレートである。前記のような欠
点を防止するべく、エアフローメータ内にフルロ
ードストツパを設けてメジヤリングプレートの開
きすぎを防止したり、あるいは、燃料噴射量の最
大値τmaxを設定することが行われているが、必
ずしも十分な効果をあげることはできなかつた、
特に、後者の方法において、最大値τmaxを、第
3図の二点鎖線Aに示す如く、エンジン回転数に
よらず一定とした場合には、エンジン高回転時
に、燃料噴射量の制限がほとんど効かなくなり、
やはりオーバーリツチとなつてエンジン出力が低
下してしまう。一方、最大値τmaxを、第3図の
一点鎖線Bあるいは破線Cに示す如く、エンジン
回転数に応じて2段階に変化させることも考えら
るが、一点鎖線Bで示す如く、エンジン高回転時
に十分な出力が得られるように、エンジン高回転
時の最大値τmaxを比較的小さな値に設定する
と、エンジン中回転域において、τmaxによる制
限が効きすぎて、空燃比が比較的リーンとなり、
第4図の一点鎖線Bに示す如く、エンジン中回転
磯で排気ガス温度が上昇してしまうことがある。
又、第3図の破線Cに示す如く、エンジン中回転
域での排気ガス温度の上昇を防止すべく、エンジ
ン高回転時の最大値τmaxを比較的大きな値に設
定すると、エンジン高回転時にオーバーリツチと
なつてエンジン出力が低下してしまうという問題
点を有した。
実際にエンジンのインジエクタから噴射される
燃料噴射量は、種々の増量補正係数で補正されて
いるものである。又、これら種々の増量補正係数
は互いに独立して算出されるものであるので、吸
入空気量の検出値において前述のようなオーバー
リツチの誤差が比較的少ないときであつても、こ
れら他の種々の増量補正係数による補正が、燃料
噴射量を増量するように重なつた場合には、エン
ジンのインジエクタから実際に噴射される燃料噴
射量がオーバーリツチとなつてしまうという問題
もある。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、吸濃空気の脈動によるベーン式エア
フローメータの吸入空気量検出誤差に拘らず、的
確な燃料噴射を行つて、排気ガス温度とエンジン
出力との両立点を容易に得ることができると共
に、種々の増量係数により燃料噴射量が重なつて
増量補正されてしまう場合でも、確実に、エンジ
ンのインジエクタから実際に噴射される燃料噴射
量の過剰増量を防止し、排気温度の過度の上昇等
を確実に防止することができる内燃機関の電子制
御式燃料噴射装置を提供することを目的とする。
However, the conventional electronically controlled fuel injection system, especially the detection of the intake air amount, is
As shown in the figure, a measuring plate 12b that is fixed to a rotatable shaft 12a and inserted into an intake air (intake) passage, and a return that biases the measuring plate 12b in a direction to close the intake passage. a spring 12c and the shaft 1
Potentiometer 12d disposed at one end of 2a
The potentiometer 12d controls the opening amount (opening degree) of the measuring plate 12b, which is determined by the balance between the force in the opening direction caused by the air flowing in the intake passage and the force in the closing direction caused by the return spring 12c. In the case where the vane type air flow meter 12 detects the intake air amount and outputs it as the intake air amount, the measuring plate 12b is is too open,
The intake air amount of the engine was overestimated, and the fuel injection amount was also excessive, resulting in so-called overrich conditions. In the figure, 12e is a compensation plate. In order to prevent the above-mentioned drawbacks, a full load stopper is installed in the air flow meter to prevent the measuring plate from opening too much, or the maximum value τmax of the fuel injection amount is set. However, it was not always possible to achieve sufficient effects.
In particular, in the latter method, if the maximum value τmax is kept constant regardless of the engine speed, as shown by the two-dot chain line A in Fig. 3, the restriction of the fuel injection amount is hardly effective at high engine speeds. gone,
After all, it becomes overrich and the engine output decreases. On the other hand, it is also possible to change the maximum value τmax in two stages depending on the engine speed, as shown by the dashed line B or the dashed line C in FIG. If the maximum value τmax at high engine speeds is set to a relatively small value in order to obtain sufficient output, the restriction by τmax becomes too effective in the mid-engine speed range, resulting in a relatively lean air-fuel ratio.
As shown by the dashed line B in FIG. 4, the exhaust gas temperature may rise when the engine is rotating mid-rotation.
Furthermore, as shown by the broken line C in Fig. 3, if the maximum value τmax at high engine speeds is set to a relatively large value in order to prevent the exhaust gas temperature from rising in the middle engine speed range, overflow occurs at high engine speeds. The problem is that the engine becomes rich and the engine output decreases. The amount of fuel actually injected from the engine injector is corrected using various increase correction coefficients. Furthermore, since these various increase correction coefficients are calculated independently of each other, even when the above-mentioned overrich error in the detected intake air amount is relatively small, these other various If the corrections made by the increase correction coefficients overlap to increase the fuel injection amount, there is also the problem that the amount of fuel actually injected from the engine injector becomes overrich. The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, and it is possible to perform accurate fuel injection and improve exhaust gas temperature and engine engine performance regardless of the intake air amount detection error of the vane air flow meter due to the pulsation of the enriched air. In addition to easily achieving a point that is compatible with output, even when the fuel injection amount is overlapping and increased by various increase coefficients, it is possible to ensure that the actual amount of fuel injected from the engine injector is corrected. It is an object of the present invention to provide an electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine that can prevent excessive fuel injection and reliably prevent excessive increases in exhaust gas temperature.
本発明は、吸入空気通路に設けられたメジヤリ
ングプレートの開き量でエンジンの吸入空気量を
測定するベーン式エアフローメータと、エンジン
回転数を検出する回転数センサと、エンジン内燃
料を噴射するインジエクタと、エンジンの吸入空
気量とエンジン回転数から求められるエンジン負
荷に応じて基本の燃料噴射時間を算出すると共
に、該基本の燃料噴射時間を種々の増量補正係数
で補正して有効同期噴射時間とし、少なくともエ
ンジン回転数が高回転になるほど小さくなるよう
に設定された排気ガス温度の低下のための燃料増
量も考慮して最大値を該有効同期噴射時間が越え
ないように制限して燃料噴射信号とし、該燃料噴
射信号を前記インジエクタに出力する電子制御回
路とを備えることにより、前記目的を達成したも
のである。
The present invention provides a vane air flow meter that measures the intake air amount of an engine based on the opening amount of a measuring plate provided in an intake air passage, a rotation speed sensor that detects the engine rotation speed, and an injector that injects fuel into the engine. Then, the basic fuel injection time is calculated according to the engine load determined from the engine intake air amount and engine speed, and the basic fuel injection time is corrected with various increase correction coefficients to obtain the effective synchronous injection time. , the fuel injection signal is set such that the maximum value is limited so as not to exceed the effective synchronous injection time, taking into account the increase in fuel amount to lower the exhaust gas temperature, which is set to decrease as the engine speed increases. The above object is achieved by including an electronic control circuit that outputs the fuel injection signal to the injector.
第8図Aは、実吸入空気量とベーン式エアフロ
ーメータにより検出された吸入空気量の関係を示
す線図である。
この第8図Aにおいて、b点は前述のエンジン
高回転時に発生する吸入空気の脈動によるオーバ
ーリツチが発生する最低実吸入空気量、即ち、最
低エンジン回転数である。厳密には、ある種の誤
差はあるが、吸入空気量とエンジン回転数は比例
するものとしている。
この図において破線は実吸入空気量とエアフロ
ーメータにより検出された吸入空気量が比例した
場合の仮想の関係を示すもので、実線は実吸入空
気量とエアフローメータにより検出された吸入空
気量の実際の関係を示すものである。この図に示
されるように、b点より大きい実吸入空気量にお
いて、実吸入空気量とエアフローメータにより検
出された吸入空気量は比例しなくなつている。即
ち、前述の吸気脈動によるエアフロメータのメジ
ヤリングプレートの開きすぎの発生による偏差で
ある。
第8図Bは、実吸入空気量、即ち、エンジン回
転数とベーン式エアフローメータにより検出され
た吸入空気量の偏差量の関係、即ち前述の吸気脈
動によるエアフロメータのメジヤリングプレート
の開きすぎの発生にする偏差を示す線図である。
この第8図Bにおけるb点は、前述の第8図A
におけるb点と同様に、吸気脈動によるエアフロ
メータのメジヤリングプレートの開きすぎが発生
する最低実吸入空気量、即ち、最低エンジン回転
数である。
この第8図Bに示されるような吸気脈動による
エアフロメータのメジヤリングプレートの開きす
ぎの発生による偏差が発生すると、実吸入空気量
はエアフロメータにより検出された値より小さく
なつてしまう。従つて、この検出値により、燃料
噴射量の制御を行うと、目標とする空燃比より実
際の空燃比がオーバーリツチとなり、機関出力が
低下してしまう。このため、本発明では、第3図
のa点より高エンジン回転数での実線Dに示され
るように、最大値τmaxを減少させている。な
お、この第3図におけるa点は第8図A及びBに
おける吸気脈動によるエアフロメータのメジヤリ
ングプレートの開きすぎによる空燃比のオーバー
リツチが発生する最低実吸入空気量、即ち、最低
エンジン回転数であるb点に対応するものであ
る。
第3図に示されるように、燃料噴射量の最大値
τmaxは、通常ある程度の余裕を持つたやや大き
めの一定値τuである。しかし、本発明では、オ
ーバーリツチが発生する。a点より高エンジン回
転数の領域において最大値τmaxを大きく減少さ
せ、この最大値τmaxにより適正な空燃比の制御
をし、排気ガスの温度上昇を防いでいる。
又、この第3図のa点より高エンジン回転数領
域において実線Dで示される最大値τmaxは右下
がりの特性を持つている。これは第8図Bに示さ
れるように、ベーン式エアフローメータにより検
出された吸入空気量のオーバーリツチによる偏差
量が、b点より高エンジン回転数側で増大してい
るためである。このような第3図の実線Dの右下
がりの特性により、エンジン回転数に従つて最大
値τmaxを決定することにより、エンジン出力を
低下させることなく排気ガス温度の上昇を防止す
ることができる。
更に、本発明では、燃料噴射量の最大値を用い
てエンジンのインジエクタから実際に噴射される
燃料噴射量のオーバーリツチを防止するために、
種々の増量補正係数で補正され決定された燃料噴
射量、即ち、有効同期噴射時間に対してオーバー
リツチ防止の制限を行つている。
これら種々の増量補正係数は、それぞれ様々な
エンジンの運転条件に従つて独立して算出され、
燃料噴射量の増量補正(場合によつては減量補
正)に用いられている。従つて、これら種々の増
量補正係数により燃料噴射量の増量が重なつてし
まつた場合には、たとえ吸入空気量の検出値の誤
差の影響(吸入空気量検出のオーバーリツチ偏
差)が比較的少なかつたとしても、最終的にエン
ジンのインジエクタから噴射される燃料噴射量は
オーバーリツチとなつてしまう。このようなエン
ジンのインジエクタから噴射される燃料噴射量の
オーバーリツチが発生してしまうと、エンジンの
排気ガス温度が上昇してしまう。なお、このエン
ジンの排気ガス温度の上昇の度合はエンジンの回
転数等に応じて変化するものである。
しかしながら、本発明では、種々の増量補正係
数で補正された燃料噴射量、即ち、有効同期噴射
時間に対してオーバーリツチが発生しないように
制限している。従つて、確実に、エンジンのイン
ジエクタから実際に噴射される燃料噴射量の過剰
増量を防止し、排気温度の過度の上昇等を確実に
防止することができる。
又、このようなエンジンのインジエクタから実
際に噴射される燃料噴射量の過剰増量を防止する
方法としては、前述のような種々の増量補正係数
によるそれぞれの増量間に優先順位を付けたり、
様々な運転条件に対して種々の増量補正係数によ
る各増量値を相互に適合させ各増量値の妥当点を
求める等の方法が考えられる。しかしながら、こ
れらの方法はいずれも非常に複雑なものとなり、
確実に燃料噴射量の過剰増量を防止するという点
においても疑問がある。
しかしながら、本発明の、種々の増量補正係数
で補正して求められた燃料噴射量、即ち、有効同
期噴射時間が過大にならないように制限する方法
は、極めてシンプルであると共に、実際にエンジ
ンのインジエクタから噴射される燃料噴射量の過
剰増量を確実に防止することができる。又、この
ような本発明の方法によれば、エンジンの排気ガ
ス温度が低下したときになされた燃料噴射量の増
量を、不必要に制限してしまうという問題もな
い。
FIG. 8A is a diagram showing the relationship between the actual intake air amount and the intake air amount detected by the vane air flow meter. In FIG. 8A, point b is the lowest actual intake air amount, ie, the lowest engine speed, at which overrichness occurs due to the pulsation of intake air that occurs at high engine speeds. Strictly speaking, the amount of intake air and engine speed are assumed to be proportional, although there are certain errors. In this figure, the broken line shows the hypothetical relationship between the actual intake air amount and the intake air amount detected by the air flow meter, and the solid line shows the actual intake air amount detected by the air flow meter. This shows the relationship between As shown in this figure, at an actual intake air amount larger than point b, the actual intake air amount and the intake air amount detected by the air flow meter are no longer proportional. That is, the deviation is caused by the occurrence of excessive opening of the measuring plate of the air flow meter due to the above-mentioned intake pulsation. Figure 8B shows the relationship between the actual intake air amount, that is, the engine speed, and the deviation amount of the intake air amount detected by the vane type air flow meter, that is, the relationship between the actual intake air amount, that is, the engine speed, and the deviation amount of the intake air amount detected by the vane type air flow meter. FIG. 3 is a diagram showing deviations that occur. This point b in FIG. 8B is the same as the point b in FIG.
Similar to point b in , this is the lowest actual intake air amount, that is, the lowest engine speed at which the measuring plate of the air flow meter opens too much due to intake pulsation. If a deviation occurs due to excessive opening of the measuring plate of the air flow meter due to intake pulsation as shown in FIG. 8B, the actual intake air amount will be smaller than the value detected by the air flow meter. Therefore, if the fuel injection amount is controlled based on this detected value, the actual air-fuel ratio will become overrich compared to the target air-fuel ratio, resulting in a decrease in engine output. Therefore, in the present invention, the maximum value τmax is decreased from point a in FIG. 3 as shown by the solid line D at higher engine speeds. Note that point a in FIG. 3 is the minimum actual intake air amount, that is, the minimum engine speed at which over-richness of the air-fuel ratio occurs due to the air flow meter's measuring plate opening too much due to intake pulsation in FIGS. 8A and 8B. This corresponds to point b. As shown in FIG. 3, the maximum value τmax of the fuel injection amount is usually a slightly larger constant value τu with some margin. However, in the present invention, overrich occurs. The maximum value τmax is greatly reduced in the region of high engine speed from point a, and the maximum value τmax controls the air-fuel ratio appropriately to prevent the temperature of the exhaust gas from rising. Further, the maximum value τmax shown by the solid line D in the high engine speed range from point a in FIG. 3 has a characteristic of downward sloping to the right. This is because, as shown in FIG. 8B, the amount of deviation of the intake air amount due to overrichness detected by the vane air flow meter increases on the higher engine speed side than point b. Due to the downward sloping characteristic of the solid line D in FIG. 3, by determining the maximum value τmax according to the engine speed, it is possible to prevent the exhaust gas temperature from increasing without reducing the engine output. Furthermore, in the present invention, in order to prevent overriching of the amount of fuel actually injected from the engine injector using the maximum value of the fuel injection amount,
The fuel injection amount corrected and determined by various increase correction coefficients, that is, the effective synchronous injection time, is limited to prevent overriching. These various increase correction coefficients are calculated independently according to various engine operating conditions, and
It is used to increase (or decrease in some cases) the amount of fuel injected. Therefore, if the increase in fuel injection amount overlaps due to these various increase correction coefficients, even if the influence of the error in the intake air amount detection value (overrich deviation in intake air amount detection) is relatively small. Even if this is not the case, the amount of fuel injected from the engine injector will eventually become overrich. If the amount of fuel injected from the injector of the engine becomes overrich, the temperature of the exhaust gas of the engine increases. Note that the degree of increase in the engine exhaust gas temperature changes depending on the engine rotation speed and the like. However, in the present invention, the fuel injection amount corrected by various increase correction coefficients, that is, the effective synchronous injection time, is limited so that overrich does not occur. Therefore, it is possible to reliably prevent an excessive increase in the amount of fuel actually injected from the injector of the engine, and to reliably prevent an excessive rise in exhaust temperature. In addition, as a method for preventing an excessive increase in the amount of fuel actually injected from the injector of such an engine, there is a method of prioritizing each increase using various increase correction coefficients as described above,
Possible methods include mutually adapting each increase value using various increase correction coefficients to various operating conditions and finding a reasonable point for each increase value. However, all of these methods are very complex,
There is also a question as to whether an excessive increase in the amount of fuel injection can be reliably prevented. However, the method of the present invention for limiting the amount of fuel injection determined by correcting it using various increase correction coefficients, that is, the effective synchronous injection time so as not to become excessive, is extremely simple and actually An excessive increase in the amount of fuel injected from the fuel can be reliably prevented. Further, according to the method of the present invention, there is no problem of unnecessarily restricting the increase in fuel injection amount that is made when the exhaust gas temperature of the engine decreases.
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。
本発明に係る内燃機関の電子制御式燃料噴射装
置の実施例は、第5図及び第6図に示す如く、エ
ンジンの吸気通路10に配設された、エンジンの
吸入空気量を検出する、前記のようなベーン式エ
アフローメータ12と、エンジン回転に応じたパ
ルス信号を発生するデイストリビユータ14と、
エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ16
と、前記エアフローメータ12内に配設された、
エンジン吸入空気温を検出する吸入空気温センサ
18と、吸気通路10に配設された絞り弁20の
開度及び絞り弁開度変化を検出するスロツトルポ
ジシヨンセンサ22と、エンジン始動中にスター
タ信号を発生するスタータスイツチ24と、排気
通路26に配設された、排気ガス中の酸素濃度を
検出する酸素濃度センサ28と、変速機30の軸
の回転数から車両の走行速度を検出するための車
速センサ32と、エンジンの吸気マニホルド34
内に燃料を噴射するためのインジエクタ36と、
エンジンの吸入空気量とエンジン回転数から求め
られるエンジン負荷(=吸入空気量/エンジン回
転数)に応じて基本の燃料噴射時間を算出すると
共に、エンジン状態等に応じて前記燃料噴射時間
を補正し、更に、補正された燃料噴射時間がエン
ジン回転数及びエンジン冷却水温の関数として設
定された燃料噴射時間の最大値τmaxを越えない
ように制限して、燃料噴射信号を前記インジエク
タ36に出力するデジタル電子制御回路38とか
ら構成されている。第5図において、40はエア
クリーナ、42はサージタンク、44は点火プラ
グ、46は触媒コンバータであり、又、第6図に
おいて、48はバツテリである。
第5図に示された前記デジタル電子制御回路3
8は、第6図に詳細に示す如く、前記エアフロー
メータ12(吸入空気温センサ18を含む)、冷
却水温センサ16、及び、バツテリ48出力のア
ナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナ
ログ−デジタル(A/D)変換器50と、前記デ
イストリビユータ14、スロツトルボジシヨンセ
ンサ22、スタータスイツチ24、酸素濃度
(O2)センサ28、車速センサ32出力のデジタ
ル信号を入力するための入力インターフエース回
路52と、中央演算処理回路(CPU)54と、
リードオンリーメモリ(ROM)56と、ランダ
ムアクセスメモリ(RAM)58と、中央演算処
理回路54における演算結果をインジエクタ36
に出力するのに適した燃料噴射信号に変換する出
力インターフエース回路60とから構成されてい
る。
以下第7図を参照して動作を説明する。まずデ
ジタル電子制御回路38は、エアフローメータ1
2出力の吸入空気量Qとデイストリビユータ14
出力から算出されるエンジン回転数Nにより、次
式を用いて、エンジン負荷(=Q/N)に応じた
基本噴射時間TPを算出する。
TP=K・Q/N …(1)
ここでKは係数である。
更に、各センサからの信号に応じて、次式を用
いて前記基本噴射時間TPを補正することにより、
有効同期噴射時間τ1を算出する。
τ1=TP・f(A/F)・f(WL)・f(THA)・{1+f(ASE)
+f(AEW)+f(OTP)}{1−f(RS)}…(2)
ここで、f(A/F)は空燃比補正係数、f
〔WL)は暖機増量補正係数、f(THA)は吸入
空気温補正係数、f(ASE)は始動後増量補正係
数)、f(AEW)は暖機時加速増量補正係数、f
(OTP)はオーバーヒート(出力)増量係数、f
(RS)は減量係数である。
次いで、前記冷却水温センサ16の出力に応じ
て、冷却水温が、例えば70℃を越えている高温時
には、まずエンジン回転数を読み込む。その後、
このエンジン回転数と、第3図の実線Dに示され
るようなエンジン回転数からの燃料噴射量の最大
値τmaxの換算方法により、この最大値τmaxを
求める。なお、この第3図の実線Dに示されるエ
ンジン回転数と、燃料噴射量の最大値τmaxとの
関係はマツプとしてリードオンメモリ56に記憶
されている。このτmaxと前記τ1とを比較し、τ1
がτmaxを越えている場合には、テーブルから読
み込まれたτmaxをτ1とする。
更に、このようにして求められたτ1とτmaxの
上限値τuが比較され、τ1がuを越えている場合に
は、このτuがτ1とされる。
又、冷却水温が70℃以下である低温時には、前
述のような、第3図の実線Dに示されるτmaxの
テーブル値からの読み出しを行わず、τmaxの上
限τuとτ1を比較し、τ1がτuを越えていれば、この
τuがτ1とされる。
このようにして求められる有効同期噴射時間τ1
に、次式に示す如く、バツテリ電圧が低下した際
のインジエクタ36の応答遅れ時間に対応する無
効噴射時間τvを加えることにより、同期噴射時
間τsを算出する。
τs=τ1+τv …(3)
この同期噴射時間τsに対応する燃料噴射信号
が、インジエクタ36に出力され、エンジン回転
と同期してインジエクタ36が同期噴射時間τsだ
け開かれて、エンジンの吸気マニホルド34内に
燃料が噴射される。
本実施例においては、燃料噴射時間の最大値
τmaxを、エンジン回転数だけでなくエンジン冷
却水温に応じても変化させるようにしているの
で、特に、エンジン冷却水温の低温時にはτmax
が必要以上に制限されることがなく、良好な燃料
増量補正が行われて、エンジン冷却水温に適した
燃料噴射制御が行われる。なお、エンジン冷却水
温によらずτmaxを一定としてもよい。
なお、前記実施例においては、エンジン冷却水
温が70℃以下である低温時には、τmaxをτuと一
致させ、エンジン回転数に拘らず一定とするよう
にしていたが、エンジン冷却水温の低温時には、
高温時とは異なる別のテーブルを使うようにして
も勿論構わない。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. An embodiment of the electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine according to the present invention is, as shown in FIGS. a vane type air flow meter 12 such as the above, and a distributor 14 that generates a pulse signal according to engine rotation.
Cooling water temperature sensor 16 that detects engine cooling water temperature
and disposed within the air flow meter 12,
An intake air temperature sensor 18 that detects the engine intake air temperature, a throttle position sensor 22 that detects the opening of a throttle valve 20 disposed in the intake passage 10 and changes in the throttle valve opening, and A starter switch 24 that generates a signal, an oxygen concentration sensor 28 disposed in the exhaust passage 26 that detects the oxygen concentration in exhaust gas, and a vehicle running speed that is detected from the rotational speed of the shaft of the transmission 30. vehicle speed sensor 32 and engine intake manifold 34
an injector 36 for injecting fuel into the interior;
The basic fuel injection time is calculated according to the engine load (= intake air amount / engine rotation speed) determined from the engine intake air amount and engine rotation speed, and the fuel injection time is corrected according to the engine condition etc. Further, a digital controller outputs a fuel injection signal to the injector 36 by limiting the corrected fuel injection time so that it does not exceed a maximum value τmax of the fuel injection time set as a function of engine speed and engine cooling water temperature. It is composed of an electronic control circuit 38. In FIG. 5, 40 is an air cleaner, 42 is a surge tank, 44 is a spark plug, 46 is a catalytic converter, and in FIG. 6, 48 is a battery. The digital electronic control circuit 3 shown in FIG.
8, as shown in detail in FIG. 6, the air flow meter 12 (including the intake air temperature sensor 18), the cooling water temperature sensor 16, and an analog-to-digital converter for converting analog signals output from the battery 48 into digital signals. (A/D) converter 50 and an input interface for inputting digital signals output from the distributor 14, throttle position sensor 22, starter switch 24, oxygen concentration (O 2 ) sensor 28, and vehicle speed sensor 32. an ace circuit 52, a central processing circuit (CPU) 54,
The results of calculations in the read-only memory (ROM) 56, random access memory (RAM) 58, and central processing circuit 54 are transferred to the injector 36.
The output interface circuit 60 converts the fuel injection signal into a fuel injection signal suitable for output to the fuel injection system. The operation will be explained below with reference to FIG. First, the digital electronic control circuit 38 controls the air flow meter 1.
2-output intake air amount Q and distributor 14
Based on the engine rotation speed N calculated from the output, the basic injection time T P according to the engine load (=Q/N) is calculated using the following formula. T P =K・Q/N (1) where K is a coefficient. Furthermore, by correcting the basic injection time T P using the following formula according to the signals from each sensor,
Calculate the effective synchronous injection time τ1. τ1=T P・f(A/F)・f(WL)・f(THA)・{1+f(ASE)
+f(AEW)+f(OTP)}{1-f(RS)}...(2) Here, f(A/F) is the air-fuel ratio correction coefficient, f
[WL) is the warm-up increase correction coefficient, f (THA) is the intake air temperature correction coefficient, f (ASE) is the after-start increase correction coefficient), f (AEW) is the warm-up acceleration increase correction coefficient, f
(OTP) is the overheat (output) increase coefficient, f
(RS) is the weight loss coefficient. Next, in accordance with the output of the cooling water temperature sensor 16, when the cooling water temperature is high, for example over 70° C., the engine speed is first read. after that,
The maximum value τmax is obtained by converting the engine speed and the maximum value τmax of the fuel injection amount from the engine speed as shown by the solid line D in FIG. The relationship between the engine speed and the maximum value τmax of the fuel injection amount, shown by the solid line D in FIG. 3, is stored in the read-on memory 56 as a map. Compare this τmax and the above τ 1 , and τ 1
If τmax exceeds τmax, τmax read from the table is set to τ1 . Further, τ 1 obtained in this way is compared with the upper limit value τu of τmax, and if τ 1 exceeds u, this τu is set as τ 1 . In addition, when the cooling water temperature is low (70°C or less), instead of reading out the table value of τmax shown by the solid line D in Figure 3 as described above, the upper limit τu of τmax and τ1 are compared, and τ If 1 exceeds τu, this τu is taken as τ 1 . Effective synchronous injection time τ 1 obtained in this way
As shown in the following equation, the synchronous injection time τs is calculated by adding the invalid injection time τv corresponding to the response delay time of the injector 36 when the battery voltage decreases. τs = τ 1 + τv ... (3) A fuel injection signal corresponding to this synchronous injection time τs is output to the injector 36, and the injector 36 is opened for the synchronous injection time τs in synchronization with the engine rotation, and the intake manifold of the engine is opened. Fuel is injected into 34. In this embodiment, the maximum value τmax of the fuel injection time is changed not only according to the engine speed but also according to the engine coolant temperature, so especially when the engine coolant temperature is low, τmax
is not restricted more than necessary, a good fuel increase correction is performed, and fuel injection control suitable for the engine cooling water temperature is performed. Note that τmax may be constant regardless of the engine cooling water temperature. In the above embodiment, when the engine cooling water temperature is low (70°C or less), τmax is made to match τu and is constant regardless of the engine speed, but when the engine cooling water temperature is low,
Of course, you may use a different table than the one used when the temperature is high.
以上説明した通り、本発明によれば、吸入空気
の脈動によりベーン式エアフローメータの吸入空
気量検出誤差に拘らず、的確な燃料噴射を行うこ
とができ、従つて、排気ガス温度とエンジン出力
との両立を図ることができると共に、種々の増量
係数により燃料噴射量が重なつて増量補正されて
しまう場合でも、シンプルな制御方法で、確実
に、エンジンのインジエクタから実際に噴射され
る燃料噴射量の過剰増量を防止し、排気温度の過
度の上昇等を確実に防止することができるという
優れた効果を有する。
As explained above, according to the present invention, it is possible to perform accurate fuel injection due to the pulsation of the intake air, regardless of the intake air amount detection error of the vane type air flow meter, and therefore, the exhaust gas temperature and engine output can be accurately injected. In addition, even if the fuel injection amount is overlapping and increased due to various increase coefficients, the amount of fuel actually injected from the engine injector can be reliably adjusted using a simple control method. This has the excellent effect of preventing an excessive increase in the amount of gas and reliably preventing an excessive rise in exhaust gas temperature.
第1図は、従来の電子制御式燃料噴射装置にお
いて使用されているエアフローメータの構成を示
す分解斜視図、第2図は、同じく断面図、第3図
は、従来例及び本発明の実施例におけるエンジン
回転数と燃料噴射量の最大値の関係を示す線図、
第4図は、同じくエンジン回転数と排気ガス温度
の関係を示す線図、第5図は、本発明に係る内燃
機関の電子制御式燃料噴射方法が採用された電子
制御式燃料噴射装置の実施例が配設された内燃機
関を示す、一部ブロツク線図を含む断面図、第6
図は、前記実施例の回路構成を示すブロツク線
図、第7図は、同じく前記実施例における燃料噴
射時間の計算ルーチンを示す流れ図、第8図A
は、実吸入空気量とベーン式エアフローメータに
より検出された吸入空気量の関係を示す線図、第
8図Bは、実吸入空気量とベーン式エアフローメ
ータにより検出された吸入空気量の偏差量の関係
を示す線図である。
12……エアフローメータ、14……デイスト
リビユータ、16……冷却水温センサ、18……
吸入空気温センサ、22……スロツトルポジシヨ
ンセンサ、24……スタータスイツチ、28……
酸素濃度センサ、32……車速センサ、36……
インジエクタ、38……デジタル電子制御回路、
a……最大値τmaxを低下させる最低エンジン回
転数、b……オーバーリツチが発生する最低実吸
入空気量(最低エンジン回転数)。
Fig. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of an air flow meter used in a conventional electronically controlled fuel injection device, Fig. 2 is a sectional view thereof, and Fig. 3 is a conventional example and an embodiment of the present invention. A diagram showing the relationship between the engine speed and the maximum value of the fuel injection amount,
FIG. 4 is a diagram similarly showing the relationship between engine speed and exhaust gas temperature, and FIG. 5 is an implementation of an electronically controlled fuel injection device in which the electronically controlled fuel injection method for an internal combustion engine according to the present invention is adopted. Sectional view, partially in block diagram, showing an internal combustion engine with an example arrangement, No. 6
FIG. 7 is a block diagram showing the circuit configuration of the embodiment, FIG. 7 is a flowchart showing the fuel injection time calculation routine in the embodiment, and FIG.
is a diagram showing the relationship between the actual intake air amount and the intake air amount detected by the vane type air flow meter, and Figure 8B shows the deviation amount between the actual intake air amount and the intake air amount detected by the vane type air flow meter. FIG. 12... Air flow meter, 14... Distributor, 16... Cooling water temperature sensor, 18...
Intake air temperature sensor, 22... Throttle position sensor, 24... Starter switch, 28...
Oxygen concentration sensor, 32...Vehicle speed sensor, 36...
Injector, 38...Digital electronic control circuit,
a...Minimum engine speed that reduces the maximum value τmax, b...Minimum actual intake air amount (minimum engine speed) at which overrich occurs.
Claims (1)
ートの開き量でエンジンの吸入空気量を測定する
ベーン式エアフローメータと、 エンジン回転数を検出する回転数センサと、 エンジン内に燃料を噴射するインジエクタと、 エンジンの吸入空気量とエンジン回転数から求
められるエンジン負荷に応じて基本の燃料噴射時
間を算出すると共に、該基本の燃料噴射時間を
種々の増量補正係数で補正して有効同期噴射時間
とし、少なくともエンジン回転数が高回転になる
ほど小さくなるように排気ガス温度の低下のため
の燃料増量も考慮して設定された最大値を該有効
同期噴射時間が越えないように制限して燃料噴射
信号とし、該燃料噴射信号を前記インジエクタに
出力する電子制御回路と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の電子制御式
燃料噴射装置。[Scope of Claims] 1. A vane air flow meter that measures the intake air amount of the engine based on the opening amount of a measuring plate provided in the intake air passage, a rotation speed sensor that detects the engine rotation speed, and a fuel in the engine. The system calculates the basic fuel injection time according to the engine load determined from the injector that injects the engine, the intake air amount of the engine, and the engine speed, and corrects the basic fuel injection time with various increase correction coefficients to make it effective. The effective synchronous injection time is limited so that the effective synchronous injection time does not exceed the maximum value, which is set at least as the engine speed becomes higher, taking into account the increase in fuel amount to lower the exhaust gas temperature. An electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine, comprising: an electronic control circuit that outputs the fuel injection signal as a fuel injection signal to the injector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11737281A JPS5828552A (en) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | Method and device for electronically controlled fuel injection to internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11737281A JPS5828552A (en) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | Method and device for electronically controlled fuel injection to internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5828552A JPS5828552A (en) | 1983-02-19 |
JPH0313421B2 true JPH0313421B2 (en) | 1991-02-22 |
Family
ID=14710019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11737281A Granted JPS5828552A (en) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | Method and device for electronically controlled fuel injection to internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5828552A (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5896132A (en) * | 1981-12-04 | 1983-06-08 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | Electronic control fuel injection device of internal-combustion engine |
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1981
- 1981-07-27 JP JP11737281A patent/JPS5828552A/en active Granted
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JPS5598624A (en) * | 1979-01-24 | 1980-07-26 | Nippon Denso Co Ltd | Fuel injection controlling method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS5828552A (en) | 1983-02-19 |
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