JPH0557421B2 - - Google Patents

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電子制御燃料噴射装置に関
し、特に加速性能の改善に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料噴射装置の従来例とし
て以下のようなものがある（実開昭60−066558号
参照）。

即ち、吸気通路に介装された熱線抵抗の出力電
圧により吸入空気流量を検出するエアフロメータ
の検出吸入空気量Ｑと、機関回転速度Ｎとから基
本噴射量Tp＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を演算する
と共に、主として水温に応じた各種補正係数
COEF，空燃比フイードバツク補正係数α，バツ
テリ電圧による補正係数T_Sとを演算した後、燃
料量Ti＝Tp×COEF×α＋T_Sを演算する。

そして、点火信号等に同期して燃料噴射弁に対
し、前記燃料量Tiに対応するパルス巾の駆動パ
ルス信号を出力し、機関に燃料を供給する。

また、加速運転時にはスロツトル弁開度の変化
率等から得られた加速増量係数を前記燃料量Ti
に乗算して加速増量燃料量を設定し、該増量燃料
量に対応するパルス巾の割込みパルス信号を所定
タイミングで前記駆動パルス信号の間に割込ませ
て加速初期に加速増量燃料を噴射するいわゆる割
込み噴射により加速増量を図る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、従来の割込み噴射は、加速運転状態
に拘わらず一定回数行うようにしているので、以
下の問題点がある。

すなわち、加速運転時には実際の吸入空気流量
は第７図中破線で示すようにスロツトル弁の開度
変化に略対応して変動する。これに対し、第５図
中実線で示すようにエアフロメータにより検出さ
れた吸入空気流量は検出応答遅れにより加速運転
初期において実際の吸入空気流量より大巾に減少
する。ここで、検出された吸入空気流量が実際の
吸入空気流量を下回る期間（以下、応答遅れ期間
と呼ぶ）は第７図に示すように機関回転速度に拘
わらず略一定になつている。

したがつて、低回転域からの加速運転時に対応
させて一定の割込み噴射回数（たとえば３回）を
設定すると、低回転域（例えば1200r.p.m.）から
の加速運転時には第７図に示すように前記応答遅
れ期間の間一定の割合いで割込み噴射がなされる
ため、空燃比のリーン比は第７図に示すように最
小限に抑制され加速性能の低下を抑制できる。

しかし、高回転域（例えば2400r.p.m）からの
加速運転時には、第７図に示すように応答遅れ期
間の後期に対応する気筒（第５図中破線位置）に
割込み噴射がなされないので、空燃比が第７図破
線で示すように大巾にリーン化するため、加速性
能が悪化するという問題点がある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたも
ので、全ゆる回転域からの加速運転時にも最適な
加速性能を確保できる内燃機関の電子制御燃料噴
射装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は第１図に示すように機関Ａ
の少なくとも加速運転状態を含む運転状態を検出
する運転状態検出手段Ｂと、該検出信号に基づい
て燃料量を設定する燃料量設定手段Ｃと、設定さ
れた燃料量に対応する駆動パルス信号を燃料噴射
弁Ｄに出力する駆動パルス出力手段Ｅと、加速運
転時の割込み燃料噴射量を設定する割込み燃料噴
射量設定手段Ｆと、加速運転時若しくは加速運転
開始直前の機関回転速度の増大に伴つて割込み噴
射回数が増大するように加速運転初期の一定時間
内の割込み噴射回数を設定する割込み噴射回数設
定手段Ｇと、該設定された割込み噴射、回数に基
づいて前記割込み燃料噴射量に対応する割込みパ
ルス信号を前記駆動パルス信号の間に割込ませて
前記燃料噴射弁Ｄに出力する割込みパルス出力手
段Ｈと、を備えるようにした。

〈作用〉 このようにして、機関回転速度の増大に伴つて
割込み噴射回数を増大させ、加速運転初期に例え
ば吸入空気流量の検出応答遅れが発生しても空燃
比のリーン化を防止できるようにした。

〈実施例〉 以下に本発明の１実施例を説明する。

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，スロツトルチヤンバ４，吸気マニ
ホールド５及び吸気弁６を介して空気が吸入され
る。

スロツトルチヤンバ４には図示しないアクセル
ペダルと連動するスロツトル弁７が設けられてい
て、吸入空気流量を制御する。

吸気マニホールド５（又は吸気ポート）には各
気筒毎に燃料噴射弁８が設けられている。この燃
料噴射弁８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つて、
制御装置９からの駆動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
ら圧送されプレツシヤレギユ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。

制御装置９は、各種のセンサからの入力信号を
受け、後述の如く演算処理して、燃料噴射量（噴
射時間）と噴射開始時期とを定め、これに従つて
駆動パルス信号を燃料噴射弁８に出力する。

前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３に熱
線式のエアフローメータ１０が設けられていて、
吸入空気流量に応じた信号を出力する。また、図
示しないデイストリビユータに内蔵させてクラン
ク角センサ１１が設けられていて、クランク角2゜
毎の単位信号と、180゜毎（４気筒の場合）の基準
信号とを出力する。したがつて、クランク角720゜
で４個の基準信号が出力されるが、そのうち１つ
は他と識別可能で、これをもとに各基準信号を各
気筒の行程に対し特定可能である。また、スロツ
トル弁７にポテンシヨメータ式のスロツトルセン
サ１２が設けられていて、スロツトル弁７の開度
に応じた信号を出力する。また、機関１のウオー
タジヤケツトに水温センサ１３が設けられてい
て、水温に応じた信号を出力する。更に制御装置
９にはその動作電源としてまた電源電圧の検出の
ためバツテリ１４の電圧がエンジンキースイツチ
１５を介して印加されている。

ここでは、制御装置９が燃料量設定手段と割込
み燃料噴射量設定手段と割込み噴射回数設定手段
と駆動パルス出力手段と割込みパルス出力手段と
を構成する。また、エアフロメータ１０とクラン
ク角センサ１１とスロツトルセンサ１２と水温セ
ンサ１３とが運転状態検出手段を構成する。

次に作用を第３図〜第６図のフローチヤートに
従つて説明する。

ある気筒について、特定の基準信号がクランク
角センサ１１から出力されると、これにより第３
図のフローチヤートに示すルーチンが実行され
る。

先ず、S1でタイマを０スタートさせる。

次に、S2で今回の基準信号とその１つ前の基
準信号との間の周期T_REFに所定の係数Ａを乗じて
特定の基準信号（タイマ・スタート）から吸気弁
６の開弁までの時間t₁＝T_REF・Ａを演算する。こ
れは、特定の基準信号から吸気弁６の開弁までの
クランク角は一定であり、この期間を基準信号間
のクランク角に対する比率で表し、前記周期T_REF
にその比率Ａを乗算して時間に換算するのであ
る。

次にS4でエアフロメータ１０により検出され
る吸入空気流量Ｑと機関回転速度の逆数に相当す
る周期T_REFとから下記(1)式により基本燃料噴射量
Tpを演算し、更にS5でスロツトルセンサ１２に
より検出されるスロツトル弁７の開度や水温セン
サ１３により検出される水温に基づいて設定され
る各種補正係数COEFとバツテリ１４の電圧値に
基づいて設定される電圧補正分T_Sとを用いて下
記(2)式により燃料噴射量（噴射時間）Tiを演算
する。

Tp＝Ｋ・Ｑ・T_REF（Ｋは定数） …(1) Ti＝Tp・COEF＋T_S …(2) 次にS6で吸気弁６開弁までの時間t₁から噴射時
間Tiを減じて、特定の基準信号から噴射開始ま
での時間t₂＝t₁−Tiを演算する。

一方、所定時間（例えば1ms）毎に第４図のフ
ローチヤートに示すルーチンが実行され、その
S11でタイマがカウントアツプされる。そして、
S12でそのタイマの計数が前記噴射開始までの時
間t₂に一致したか否かを判定し、不一致の場合は
このルーチンを終了する。そして、一致したとき
にS13へ進んで、噴射時間Tiのパルス巾をもつ駆
動パルス信号を燃料噴射弁８に出力して通常の燃
料噴射を開始させる。

すると、吸気弁６の開弁時期近傍で噴射が終了
する。

第５図のフローチヤートに示すルーチンは所定
時間（例えば10ms）毎に実行される。

S21ではスロツトルセンサ１２により検出され
るスロツトル弁７の開度αを検出し、Ｓ２２では
前回の検出値との差（単位時間当たりの変化率）
Δαを演算し、かつΔαのレベルをメモリする。そ
して、S23では加速判定すなわちΔα＞０か否かの
判定を行い、加速と判定された場合は、S24へ進
んで加速初回か否かを判定する。そして、加速初
回の場合のみ、割込み噴射のため、S25へ進む。

S25ではCYLカウンタの値を予め決められた値
（例えば５、これは最大５回の割込み噴射を行う
ことを意味する。）にセツトする。次にS26では
加速状態を表すΔαに応じた割込みパルス信号の
時間巾T_Rを検索する。そして、S27でその時間巾
T_Rの割込みパルス信号を出力し、割込み噴射を
行わせる。これは通常の燃料噴射の終了時期
（Ti−END）とは無関係の割込み噴射となる。

第６図のフローチヤートに示すルーチンは通常
の燃料噴射の終了時間（Ti−END）に実行され
る割込みルーチンである。

S31では、各種信号を入力させ、S32では検出
されたスロツトル弁７の開度αからその変化率
Δαを演算する。

S33では、演算された変化率Δαから加速操作か
否かを判定しYESの場合にはS34に進みNoの場
合にはS31に戻る。

S34では、割込み噴射用タイマのカウントを開
始させる。

S35では、割込み噴射用タイマのカウント時間
が加速運転初期の応答遅れ期間（第７図T_L）内
か否かを判定し、YESのときにはS36に進みNo
のときにはS31に戻る。ここで、前記応答遅れ期
間T_Lは機関回転速度の大小に拘わらず略一定と
なる。

S36では、前記変化率Δαに基づいて変化率依存
増量係数α₁をROM（又はRAM）から検索し、
S37に進む。この変化率依存増量係数α₁は前記変
化率Δαの増大に伴つて大きくなるように設定さ
れている。

S37では、検出された回転速度に基づいて回転
依存増量係数N_Iを検索し、S38に進む。この回転
依存増量係数N_Iは回転速度の増大に伴つて小さ
くなるように設定されている。

S38では、検出された冷却水温度に基づいて水
温依存増量係数T_WIを検索し、S39に進む。この
水温依存増量係数T_WIは冷却水温の上昇に伴つて
小さくなるように設定されている。

S39では、前記S4にて演算された基本噴射量
Tpに基づいて基本噴射量依存増量係数T_PIを検索
し、S40に進む。この基本噴射量依存増量係数
T_PIは基本噴射量の増大に伴つて小さくなるよう
に設定されている。

S40では、現在、燃料供給停止中若しくはその
終了直後か否かを判定し、YESのときには燃料
供給停止中若しくはその終了直後からの加速運転
と判定しS41に進みNoのときには燃料供給制御
を連続して行つている時からの加速運転と判定し
S42に進む。

S41では、燃料供給停止時若しくはその直後か
らの加速運転時に燃料供給再開時増量係数Q_Iを
1.3に設定し、それ以外のときにはS42でQ_Iを1.0
に設定する。

S43では、加速時割込み噴射量T_RIを次式によ
り演算する。

T_RI＝Ｋ×α_I×N_I×T_WI×T_PI×Q_I（Ｋは定数） S44では、演算された加速時割込み噴射量T_RI
に対応する割込みパルス信号を機関回転速度に同
期して燃料噴射弁８に出力し割込み噴射T_Rを行
う。したがつて、割込みパルス信号の出力時期が
機関回転速度に同期して設定され、この部分が割
込み噴射時期設定手段に相当する。

このようにして、前記応答遅れ期間T_Lが経過
するまで各気筒に対し点火順序に従つて通常の燃
料噴射Tiに割込ませて割込み噴射T_Rを行う。こ
こで、応答遅れ期間T_Lは第７図に示すように機
関回転速度の如何に拘わらず略一定であるため、
機関回転速度の増大に伴つて割込み噴射回数が増
大し、高回転域では第７図中破線位置でも割込み
噴射T_Rが行われる。

したがつて、機関回転速度の如何に拘わらず応
答遅れ期間T_Lの間は割込み噴射Tpが行なわれる
ので、エアフロメータ１０の検出応答遅れが加速
運転初期に発生しても割込み噴射T_Rにより燃料
増量を図れるため、加速運転初期の空燃比のリー
ン化を防止でき、全ゆる回転域からの加速運転時
に最適な加速性能を確保できる。

尚、本実施例では、加速運転開始から応答遅れ
期間T_Lが経過するまで割込み噴射を行うように
したが、加速運転開始直前の機関回転速度の増大
に伴つて割込み噴射回数が増大するように設定さ
れたマツプから割込み噴射回数を機関回転速度に
応じて検索し、検索された割込み噴射回数に基づ
いて割込み噴射を行うようにしてもよい。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、機関回転速度
の増大に伴つて割込み噴射回数を増大させて割込
み噴射を行うようにしたので、加速運転初期に検
出応答遅れが発生しても全ゆる回転域からの加速
運転時に空燃比のリーン化を防止でき、最適な加
速性能を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本
発明の１実施例を示す構成図、第３図〜第６図は
夫々同上のフローチヤート、第７図は従来例及び
作用を説明するための図である。 ８…燃料噴射弁、９…制御装置、１０…エアフ
ロメータ、１１…クランク角センサ、１２…スロ
ツトルセンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の少なくとも加速運転状態を含む運転状
   態を検出する運転状態検出手段と、該検出信号に
   基づいて燃料量を設定する燃料量設定手段と、設
   定された燃料量に対応する駆動パルス信号を燃料
   噴射弁に出力する駆動パルス出力手段と、加速運
   転時の割込み燃料噴射量を設定する割込み燃料噴
   射量設定手段と、加速運転時若しくは加速運転開
   始直前の機関回転速度の増大に伴つて割込み噴射
   回数が増大するように加速運転初期の一定時間内
   の割込み噴射回数を設定する割込み噴射回数設定
   手段と、該設定された割込み噴射回数に基づいて
   前記割込み燃料噴射量に対応する割込みパルス信
   号を前記駆動パルス信号の間に割込ませて前記燃
   料噴射弁に出力する割込みパルス出力手段と、を
   備えたことを特徴とする内燃機関の電子制御燃料
   噴射装置。