JPS58131332A - 電子制御燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コノ発明は、自動車において、スロットルバルブが全閉
時の空燃比を適正に制御し、燃焼を安定にしてエンスト
の発生を防止する電子制御燃料噴射装置に関する。

従来の電子制御燃料噴射装置としては、例えば第１図の
燃料系統、第２図の空気系統、および電子制御系統を組
み合わせたものが知られている。

第１図の燃料系統においては、燃料はツユエルタンク１
よりツユエルポンプ２で吸入さね、加圧されて圧送され
る。次にフユエルダンバ３によりツユエルポンプ２で生
ずる燃料の脈動が減衰さね、次いでツユエルフィルタ４
でゴミや水分が取り除かね、プレッシャレギュレータ５
で一定の燃料圧力に調整さねた燃料が、機関６の各シリ
ンダ７の吸気弁８近傍においてインテークマニホールド
９に取り付けられたインジェクタ（燃料噴射弁）１０か
ら、所定の時期に、後述するようにコントロールユニツ
）２２で演算された所定の噴射量Ｔ（噴射時間）だけ噴
射される。余剰燃料はプレッシャレギュレータ５からツ
ユエルタング１に戻される。

図中、１１はシリンダブロック、１２はシリンダブロッ
ク口の冷却水温度を検出する水温センサ、１３は冷却水
温度が低温の時に機関を始動する際に開いて燃料供給ｔ
ｖ増量するためのコールドスタートパルプである。

空気系統は第２図に示すように、空気はエアクリーナ１
４から吸い込まわて除塵さね、エアフローメータ１５に
より吸入空気量Ｑが計量さね、スロットルチャンバ１６
においてスロットルバルブ１７により吸入空気ｔＱが加
減さね、インテークマニホールド９において、上述した
インジェクタＩＯから噴射される燃料と混合され、混合
気が各シリンダ７に供給される。スロットルチャンバ１
６には、スロットルバルブ１７が開の時にオフ（ロー）
信号、閉の時にオン（ハイ）信号を出すスロットルスイ
ッチ１８が取り付けられ、１９はスロットルバルブ１７
が閉（すなわち、アイドリンク）の時の吸入空気のバイ
パス通路、加はそのバイパス通路１９の空気流ｔｖｖＮ
整するアイドルアジャストスクリュー、２１はエンジン
始動時およびその後の暖機運転中に補助的に空気量を調
整するエアレギュレータである。

次ニ電子制御系統はコントロールユニット２２（第２図
）において、エアフローメータ１５からの吸入空気量Ｑ
信号と機関６のクランク軸に取り付けらねたクランクセ
ンサ（図示しない）からの機関回転数Ｎ信号とを受けて
基本噴射量ＴＰＴｐ＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）（但し、Ｋは定数）
（１）を演算する。さらに機関や車両各部位の状態を検
出した各種情報を入力して、噴射量の補正を演算して、
実際の燃料噴射量Ｔを求め、このＴによりインジェクタ
１０ｖ各シリンダ同時に機関１回転につき１回駆動する
。

各種補正を詳述すると、インジェクタ１０の駆動電圧の
変動による補正としてのバッテリ電圧補正Ｔｓは、第３
図に示すように、バッテリ電圧ＶＢに応じて、 ＴＢ＝ａ　＋ｂ　（１４Ｖａ　）　　　　　　　　　　
　ｆ２）（但し、ａ、ｂは定数）で与えられる。

機関が充分暖機さねていない時の水温増量補正１・、は
、水温に応じて第４図に示す特性図から求める。

円滑な始動性を得るため、および始動からアイドリンク
へのつなぎを円滑に行うための始動後増葉補正ＫＡｓは
、スタータモータがオンになった時の抑型値ＫＡｓｏが
、その時の水温に応じて第５図に示す特性図から求めら
れ、以後、時間の経過と共に０に減少していく。

暖機が充分性われていない時の発進を円滑にするための
アイドル後増量補正ＫＡ、は、スロットルスイッチ】８
がオフとなった時の初期値ＫＡＩｏカ、その時の水温に
応じて第６図に示す特性図から求めらね、以後、時間の
経過と共に０に減少していく。

その他に、排気センサによる補正等を行う場合もある。

また、機関の始動時には次のような制御を行う。

’ｌ”、　：Ｔｐ　Ｘ　（１＋　ＫＡｓ　）　Ｘ　１．
３　＋　、Ｔｓ　　　　　（３１Ｔ　＝　ＴＳＴ　ｘ　
ＫＮＳＴ　ｘ　ＫＴＳＴ　　　　、　　　（４）０２つ
の値を演算し、大きい方を始動時の燃料噴射量とする。

但し、（４）式中のＴＳＴ　、　ＫＮＳ’ｌ’　、　Ｋ
ＴＳＴ。

はそれぞれ水温、機関回転数、始動後経過時間に応じて
、それぞれ第７図、第８図、第９図の特性図から求めら
れる。

しかしながら、このような従来の電子制御燃料噴射装置
にあっては、基本噴射量ＴＰが、吸入空気量Ｑと機関回
転数Ｎに対して（１）式によりＴＰ＝Ｋ（Ｑ／Ｎ＞に対
応した燃料を噴射する構成な゛とっているが、スロット
ルバルブ１７が全閉の時（この時、スロットルを流ねる
空気流は音速に等しい速さのソニック流ねとなり、吸入
空気量Ｑが一定となる。）には、Ｔ、％−！、Ｎに反比
例するが、しかしシリンダに吸入されるＱはＮには比例
せず、空燃比が過濃になり燃焼が不安定となる。特に、
そのような状態でクラッチを継ぐと、第１０図に示すよ
うに、クラッチ接続と同時に機関回転数Ｎが２０Ｏｒｐ
ｍ程度下がり、一方吸入空気量Ｑは不変で、基本噴射量
ＴＰが増加しく実際にシリンダに吸気される空気量は第
１０図のように回転変化に対しおくれをもっているため
）、空燃比が濃くなり過ぎ、このためエンストｖ発生す
るという問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点を解消することを
目的とするものであり、そこでこの発明の特徴は、スロ
ットルバルブが全閉で機関が運転されている場合には、
検出した機関回転数Ｎを過去数回の平均値を算出するか
、または所定時間内に検出した機関回転数の平均値を算
出するか、または特定の機関回転以前の機関回転数を保
持しておき、これらのいずれかの機関回転数を用いて基
本噴射量ＴＰおよび燃料噴射量Ｔを演算して、燃料噴射
を行うことにより、スロットルバルブ全閉時に機関回転
数が急変しても、特にクラッチ接続によって機関回転数
が急激に低下しても、空燃比の過濃を防止し、燃焼の不
安定を解消し、エンストの発生を防止するものである。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１１図は、この発明の電子制御燃料噴射装置の一４施
例を示すブロック図である。図において、乙はクランク
センサ、１５はエアフローメータ、２４は基準パルス発
生器で機関１回転毎に基準パルスを発生し、１８はスロ
ットルスイッチである。

５はコン°トロールユニット、２６はパルスカウンタで
、クランクセンサ乙からの機関回転１°毎のパルス信号
をカウントして、機関回転数Ｎ７出力する。ｎはＡ／Ｄ
変換器で、エアフローメータ１５からの吸入空気量信号
なＡ／Ｄ変換し、ディジタル値の吸入空気量Ｑ信号を出
力する。公は演算回路で、スロットルスイッチ１８の信
号とパルスカウンタ２６からの機関回転数Ｎ信号とＡ／
Ｄｉ換器２７からの吸入空気量Ｑ信号およびメモＩＪ　
２９の内容を入力して、基本噴射量Ｔｐ＝Ｋ（Ｑ／Ｎ）
または′ｒ／、、　−Ｋ（Ｑ／Ｎ）（Ｎは後述する）を
演算し、その出力を演算回路３１　Ｋ　Ｉｎ力する。四
はメモリで、パルスカウンタ謳から機関回転数Ｎ五′８
′ｎ個記憶する。このｎは、例えば過去３回と今回の計
４個を記憶する。前記ＮはＮ＝（１／ｎ）ΣＮ、で与え
らねる。３１は演算回路で、演算回路あの出力を入力し
て前述した種々の補正を施して、燃料噴射量Ｔ４Ｔ−Ｔ
ｐ　（Ｆｔ　＋　ＫＡｓ　＋　ＫＡＩ　）　十Ｔｓ　　
　　（５）または、 Ｔ　＝Ｔ’ｐ（ｆ”ｔ＋ＫＡｓ＋ＫＡ１　）＋　Ｔｓ　
　　　　（６）によって演算し、そのＴ％−出力する。

３２はレジスタで、演算回路３１の出力値を転送して一
時格納する。３３はクロックパルス発生器、３４はカウ
ンタで、クロックパルス発生器３３からのクロックパル
スをカウントし、かつ基準ハルス発生器２・１からの基
１．＋ルスによりカウント値がリセットさねる（０にな
る）。３５は比較器、あはトランジスタ、１０はインジ
ェクタである。比較器３５は基準パルス発生器２４から
の基準パルスが入力されると、トランジスタ３６ヲオフ
にし、インジェクタ１０を開いて燃料の噴射を開始させ
ると共に、レジスタ３２の値（すなわち燃料噴射量Ｔ）
とカウンタ３４の値とを比較しく比較の初期は、レジス
タ３２の値〉カウンタ３４の値である。）、カウンタ３
４の値が大きくなって、レジスタ３２の値＝カウンタ３
４の値となった所でトランジスタＩをオンにし、インジ
ェクタ１（ｌ閉じて燃料の噴射を終了させる。従ってイ
ンジェクタ１０は、基準パルス発生器２４から基準パル
スが発せられてから燃料噴射ｉＴに対応した時間の間だ
け開き、すなわち機関の１回転毎に燃料噴射量Ｔだけ燃
料が噴射される。

次に作用を、第１１図のブロック図、第１２図のフロー
チャートおよび第１３図の波形図により説明する。

クランクセンサ乙からの機関回転１°毎の信号が、パル
スカウンタ２６により機関回転数Ｎ信号に変えらねて、
演算回路あとメモリ四に与えらねる。一方、エアフロー
メータ１５の検出信号は、Ａ／Ｄｆ換器ｒによりディジ
タル値の吸入空気量Ｑ信号に変換されて、演算回路郡お
よび（資）に与えらねる。

スロットルスイッチ１８がオンかオフかヲ判別しく第１
２図ステップ４０）、スロットルス・イッチ１８がオフ
、すなわちスロットルバルブ１７が開の時は、機関回転
数Ｎと吸入空気量ＱＶ基にして、（１１式により基本噴
射量ＴＰが演算回路公において演算される（ステップ４
１）。

ステップ４０でスロットルスイッチ１８がオン、すなわ
ちスロットルバルブ１７が閉の時は、メモリ２９に記憶
さねているｎ個（例えば過去３回と今回の計４個）の機
関回転数Ｎ、倍信号読み出され（ステップ・１２）て、
演算回路路において機関回転数Ｎ、の平均値Ｎ　＝　（
１／　ｎ　）ΣＮ、が演算さｔｌ、　（ステｙ　７”４
３　）、次いでこの平均値Ｎを基に（１１式に従って基
本噴射ｔＴニーＫ　（Ｑ／Ｎ　）が演算さね（ステップ
４４）、出力さねる。このようにスロットルスイッチ１
８がオンかオフかに応じて、すなわちスロットルバルブ
１７が開か閉かに応じて、ステップ４１で演算された基
本噴射量ＴＰ、またはステップ４４で演算された基本噴
射ｔＴｐｖ基に、演算回路３１において燃料噴射量Ｔを
（５）式または（６）式に従って演算しくステップ４５
）、このＴをレジスタ３２に転送して一時格納する（ス
テップ４６、第１３図（ｂ））。一方、基準パルス発生
器２４０基準パルス（第１３図（ａ））によってカウン
タ３４がリセットされる（第１３図（Ｃ））と同時に、
比較器３５にも基準パルスが久方され、トランジスタ３
６Ｖオフにして、インジェクタ１ｏを開き（第１３図（
ｄ））、燃料噴射を開始する。次いで、時間の経過と共
にカウンタ３４の値が増加しく第１３図（Ｃ））、比較
器あにおいてレジスタ３２の値二カウンタ３４の値とな
った所でトランジスタＩがオンになり、インジェクタ１
０が閉じて（第１３図（ｄ））、燃料噴射が終了する。

このように、スロットルバルブＩ７の全閉時に、西 機関回転数Ｎ信号を−Ｈメモｆｙ記憶させ、所定回数ｎ
の平均値Ｎ９用いて基本噴射ｔＴ／Ｐおよび燃料噴射量
Ｔを演算し、このＴによりインジェクタ１０を開弁駆動
するようにしたので、スロットルバルブ１７の全閉時に
例えばクラッチ接続などによって機関回転数Ｎが急変し
ても、この急変の影響がな（なり、空燃比の過濃が防止
される。

なお、上記実施例では機関回転数Ｎはｎ個の平均値を求
めてこ′ｈ′ｆ７使用したが、所定時間内の機関回転数
Ｎの平均値ＮＹ求めてこれを使用してもよいし、あるい
は特定の機関回転の１〜４回転回転機関回転数Ｎ。Ｖ用
いてもよい。

以上説明したように、この発明によれば、スロットルバ
ルブ１７が全閉の場合に、例えばクラッチ接続などによ
って機関回転数が急変（急激に低下）した場合に、計測
した機関回転数Ｎの値を一旦メモリに記憶しておき、記
憶した機関回転数Ｎの値を読み出して、ｎ個の平均値Ｎ
Ｙ求めるか、所定時間内の平均値Ｎ％−求めるか、ある
いは特定の機関回転の直前の機関回転数Ｎ。？用いる等
、急変の影響を減少させるかまたはなくした機関回転数
ＮまたはＮ。に基づいて基本噴射ｔＴ′ＰおよびこのＴ
ニに基ツいた燃料噴射量Ｔを求めて、このＴによりイン
ジェクタ１０を開いて燃料噴射を行うようにしたので、
スロットルバルブ全閉時に機関回転数が急変した場合で
も、燃料噴射ｔＴｐ、・従って燃料噴射量Ｔが大きくな
り過ぎることが防止され、低回転時の空燃比が過濃にな
ることが防止され、低回転時の燃焼が安定し、特に低回
転時にクラッチを接続した時のエンストの発生を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子制御燃料噴射装置の燃料系統の構成
図、第２図は従来装置の空気系統の構成図、第３図はバ
ッテリ電圧とバッテリ電圧補正値の関係を示す特性図、
第４図は水温と水温増量補正値の関係を示す特性図、第
５図は水温と始動後増量補正の初期値の関係を示す特性
図、第６図は水温とアイドル後増量補正の初期値の関係
を示す特性図、第７図は水温と補正値ＴＳＴの関係を示
す特性図、第８図は機関回転数と補正値ＫＮ　ＳＴの関
係を示す特性図、第９図は始動後軽過時間と補正値ＫＴ
ＳＴの関係を示す特性図、第１０図は従来装置のクラッ
チ接続時の機関回転数と吸入空気量の変化を示す図、第
１１図はこの発明の電子制御燃料噴射装置のブロック図
、第１２図は第１１図の装置の作用を説明するフローチ
ャート、第１３図は第１１図の装置の主要部の出力波形
図である。 １０・・・・・・インジェクタ、 １５・・・・・・エアフローメータ、 １７・・・・・・スロットルバルブ、 １８・・・・・・スロットルスイッチ、ｎ・・・・・・
クランクセンサ、 冴・・・・・・基準パルス発生器、 ２０５− ２０６− ２０７− ２０８−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関回転数Ｎ７検出する手段と、機関への吸入空気ｆＱ
   を検出する手段と、前記機関回転数Ｎ信号と前記吸入空
   気量Ｑ信号を入力して基本噴射量ＴｐＶ演算し、また、
   前記機関回転数Ｎを記憶しておくメモリからの機関回転
   数Ｎ−％−読み込んで平均値Ｎまたは特定値Ｎ０を求め
   、かつ該平均値Ｎまたは特定値Ｎ０と前記吸入空気量Ｑ
   信号とから別の基本噴射ｔＴｐ’％’演算し出力する第
   １の演算手段と、スロットルバルブの開閉を検出して信
   号を出力するスロットルスイッチと、該スロットルスイ
   ッチが開信号を出力した時基本噴射量ＴＰ信号をまた前
   記スロットルスイッチが閉信号を出力した時基本噴射ｆ
   Ｔ’Ｆ信号を入力して、燃料噴射量Ｔを演算し出力する
   第２の演算手段と、該第２演算手段からの燃料噴射ｔＴ
   倍信号より燃料を噴射するインジェクタを駆動するイン
   ジェクタ駆動手段とから構成されることを特徴とする電
   子制御燃料噴射装置。