JPS59120734A - 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】 本発明は、エンジンの運転パラメータに応じ、空燃比を
コントロールする電子制御燃料噴射装置に関するもので
あり、加速レスポンスの向上およびエンジンのスロツＩ
・ルボデイの工作上のばらつきや経年変化を工作上の手
を加えることすく、燃料のインジェクタの基本パルス幅
ヲ算出制御することにより対処１〜うる電子制御燃料噴
射装置を提供することを目的とする。

電子制御燃料噴射装置は、工：／シンの各種運転パラメ
ータ（エンジンの回転数、スｒ１ツトルパ／Ｌブ開度、
吸気マニホールドの吸気負圧等）により［吸入空気量を
算出し、然科のインジェクタの基本パルス幅を演算し、
噴射燃料量を制御するものである。

従来の燃料噴射装置には、スロットルスビ°−ト方式、
スピードデンシティ方式、マスゴーアフロ一方式のう方
式がある。スロットルスピード方式は、スロットルバル
ブ開度およびエンジン回転数に、しりインジェクタの基
本燃料噴射量を決定する方式であり、スピードデンシテ
ィ方式は、吸気圧力とエンジン回転数により基本燃料噴
射量を決定する方式であり、またマスヨーアフロ一方式
は、ベーンタイプ、カルマンタイプ。

ホントワイヤタイプ等の各種のエアフローセンサにより
直接吸入空気量を検出し１、燃料噴射量を決弗する方式
である。

これらの方式のうち、スロットルスピード方式は、スロ
ットルバルブ操作によって、燃料噴射量か直接変化する
ため、加速時には、燃料先行状態を生じ、燃料増が先行
するため、なしろ加速応答性は良いが、エンジンやスロ
ットルボディ博各部材の形状等のばらつきゃ、それらの
経年変化に対し、修正対処しうる機能を有しないため、
瓜澄の冥用には不適当なものである。

次にスピードデンシティ方式では、ｔ３ｊｌ述のばうつ
き、経年変化に対処し、これを吸収することは可能であ
るか、吸気圧力を検出する圧力センサの応答遅れ、圧力
変動を吸収するだめのフィルタリングの介在による応答
遅れ等の欠点があり、加速時の応答性に問題かあり、や
＼複雑な加速補正装置の設置を必要とする。またマスエ
アフロ一方式では、前述の諸欠点を有しないものの、エ
ア７０−センサが吸気抵抗となるため、今−歩加速性か
良くなく、コーアフローセンサの容積か大きいため、犠
装スペース上問題となる。

不発明は、前述の北欠点を克服し得たものであり、前述
の加速応答性のよいスロットルスピード方式に前述のば
らつき、経４１−変化に対する学習、修正機能を、もた
せ、加速応答性のよい燃料噴射装置を構成したものであ
り、エンジンの運転パラメータに応じ、空燃比をコント
ロールする電子制御燃料噴射装置であって、エンジンの
全運転域のインジェクタの基本パルス幅をスロットルバ
ルブ開度信号およびエンジンの回転数の信号に基づいて
算出し、また別に、スロットルバルブ前後の差圧信号お
よびエンジンの回転数信号に基づいて第２の基本パルス
幅を演算し２、前記基本パルス幅と第２の基本パルス幅
との偏差をエンジンの定常運転時に算出１〜、前記偏差
に基づいてスＴｆｆットルバルブの開度データをシフト
することにより、常に鰻適混合比を保つ学習機能を有す
ることを特徴とする電子燃料噴射装置であり、その構成
について以下図面により説明する。

第１図に本発明の燃料噴射装置の実施例を示す。エンジ
ン１に至る吸気系統は、空気流入方向１１［口に、大気
に開口されているエアクリーナ２、該エアクリーナ２の
うしろに設けられているザージタンク３、スロットルボ
ディ４内に装着さレテいるスロットルバルブ５、 吸気”管６、吸気弁７よりなる０ 燃料系統は、燃料供給系統およびリターン系統よりなり
、燃料供給系統の燃料は、ツユエルタンク８から供給さ
れ、ツユエルコック９、フィルタ１０、フユエルポンブ
１１を経て燃料管１２を介してインジェクタ１３より吸
気管６内に噴射され、リターン系統の燃料は前記燃料管
１２より分岐され、レヤユレータ１４、リターン管１５
を介（７て前記ツユエルタンク８に還流される。

二＋　：／　）ロールユニンｌ、１６に各種の運転パラ
メータ信号を送るセンサとしでは、大気圧センサ１７、
ザージタンク３に設けら第１る吸気温センサ１８、スロ
ットルバルブ５の開度を検知すルホテンショメータ１９
、スロットルバルブ５のアイドリング開度を検知する１
、Ｄスイッチ２０、スロットルバルブ５０前後の差圧を
検知する差圧センサ２１、イグニション１次電圧または
クランク角センサ２２およびエンジン温センサ２７が設
けられ、各運転パラメータ信号は前記コントロール：エ
ニット１６に送られ、該コントロールユニット−１６か
らは、リレー２３　ヲ介１〜でフユエルポンブ１１に駆
動指令信号か、またインジェクタ１３にはその開閉を司
るパルス幅信号が送られる０ なお、スロットルボディ４には、スロットルバルブ５０
前後をバイパスするエアバイパス通路２４が設けられ、
該エアバイパス通路２４には、バイパス空気量を調整す
る調整スクリュ２５が設けられており、またレギュレー
タ１４に吸気管６の吸気圧を伝送する吸気圧管２６が設
けられている。

前記コン］・ロールユニット１６はデジタルコンピュー
タであり、インジェクタ１３はコントロールユニット−
１６の指令により、クランクの１回転毎にまたは２回転
毎に１回、所定のパルス幅・で全気筒へ同時に燃料噴射
または各気筒別に独立して燃料噴射が行われる。

前記レギュレータ１４は吸気管６の吸気負圧ヲｅ　気圧
管２６を介１−てニューマチツクにフィードバックし、
該吸気負圧によりリターン管１５への燃料リター・ン量
を調節し、燃料管１２内圧力を調整し、インジェクタ１
３のｌズル前後に印加される燃料圧と吸気負圧との差圧
を一定値、例えば１５〜２５ψ積の間で一定の値に保持
する。

前記エンジン温センサ２７は、シリンダの冷却水温、油
温、シリンダヘッド湿、フラグ座温等適宜の高度な検知
する。

前記コントロールユニット１６により、ｘンジン１１の
全運転域すなわち、第７図に示すごとく、スロットルバ
ルブ５の各開度に対応するインジェクタ１３の燃料噴射
量を定める基本パルス幅がエンシン１の各回転数別に算
出されていればインジェクタ１３における燃料圧と吸気
管６の吸気負圧との差圧により、インジェクタ１３より
の基本燃料噴射量か算定され、また別ニ前記コントロー
ルユニット１６により、スロットルバルブ５０前後の差
圧とエンジン１の回転数に基づいても基本パルス幅は算
出される。

前記両基本パルス幅の算出値の偏差は、スロットルボデ
ィ５の開度に対応する吸気流量の相異に基づくものであ
り、エンジンやスロットルボディ等各部材の形状等のば
らつきや、それらの経年変化に基づいて生起されるもの
で、前述の原因如何に拘らず、偏差値の検出修正により
、常に適正な燃料噴射量の維持、従って最適混合比の維
持をｉＪ能とする。

次ニ前記コントロールユニツ）１６によるアルゴリズム
（処理手順ンを第２図に示すフローチャートにより説明
する。

第２図に示されているのは、メインプログラム関係のフ
ローチャートである。

Ａ、　まずエンジン１の運転モードの判定が行われる。

Ｂ、すなわち、エンジンか完全暖機運転中であり、かつ
アイドリング運転中であるかどうかが判定される。判定
条件として、例えば、エンジンｌ晶−センサ２７カ）も
のエンジンｉ′ｌ臂度イ言昌工か設定値以上であり、■
、Ｄスイッチ２０か３ン状態にあり、かつ車速かＯの状
態であることか検知されね（げエンジンか完全Ｖ機状態
にありかつアイドリング運転中であることか判定される
こと１（なる。

エンジンか前述のごとく、暖機後のアイドリング運転状
態にあれば、メインプログラムよりＣの基本パルス幅界
’　　＋　１３Ｗ２の演算の処理手１１ｉ口に分岐され
、１援機後のアイドリング運転状態になければメインプ
ログラムの処理を続行することになり、Ｆの基本パルス
幅ＰＷ１の演算手順に移る。

すｋ、ＰＷｌはスロットルバルブ５の開度信号およびエ
ンジン１の回転数の信号に基づいて算出される基本パル
ス幅の略称、ＰＷ２はスロットルバルブ５０前後の差圧
信号およびエンジン１の回転数信号に基づいて算出され
る基本パルス幅の略称である。

前記Ｃの処理手順において、ポテンショメータ１９から
のスロットルバルブ開度信号と、エンシフ１０回転数信
号とにより、テーブルルックアップ法にて、吸気流量と
所要燃料流量との関係、すなわち適正混合比の定められ
ているテーブルにより、インジェクタ１３の噴射燃料気
を定める第１の基本パルス幅が求められ、その平均値Ｐ
Ｗ１が求められ、また別に、差圧センサ２１からのスロ
ットルバルブ差圧信号とニンジン１の回転数信号とによ
り、前述同様のテーブルルックアップ法にて、第２の基
本パルス幅が求められ、その平均値ＰＷ２が求められる
。

次にＤの判別手順において　ｌ　ｐｗｌ−ＰＷ２１　が
算出され、ＩＰＷｌ−ＰＷ２１　＞εの判別が行われる
。たプどし、εはインジェクタ１３の性能のばらつき等
により、設定されている値である。

ｌ　ＰＷ　　−ＰＷ２１　）Ｃのとき、Ｅの処理手順に
分岐され、そうでないときは、前記メインプログラムに
戻り、前記Ｆの処理手順に移る。Ｅの処理手順において
、ＰＷ１＝　ＰＷ２になるように、スロツトルバルグ調
度シフトａ△σを決定シ、記憶し、メインプログラムに
戻り、前記Ｆの処理手順に移る。

前記記憶手段としては、バッテリパンクアップ式れたＲ
　Ａ　Ｍまたは不揮発性ＲＡＭか使用される。

処理手順Ｆにおいて、通常は、以前のエンジンの運転パ
ラメータにより算出されている修正スロットルバルブ開
度信号値とエンジン回転数信号値により基本パルス幅が
算出され、各運転状態に応する所要の燃料噴射量が決定
されているが、暖機後のアイドリング運転状態が新に生
起すると、その運転モード下で、改めて前述のごとく、
暖機後のアイドリング運転中に、初期設定した空燃比と
なるように、スロットルバルブ開度の修正量（シフト量
〕Δθか決定され、爾後暖機後のアイドリング運転以外
の運転モードの通常の運転モードの下においては、ポテ
ンショメータ１９よりのスロットルパル７’　ｌＦｊ　
度（ｉ号を修正した修正スロットルバルブ開度信号とエ
ンジン回転数信号とに基づき基本パルス幅か算出される
。

前述の修正量△θはアイドリング運転毎に更新されて１
テく。前述の△θを時々刻々更新するという学習機能に
より、エンジン１等の工作上のばらつき、スロットルボ
ディ４等の経年変化は吸収され、常に要求される最適の
空燃比が得られる。

次・に処理行程Ｇにおいて、各運転モードに応じた空燃
比となるようにパルス幅の増減量補正か行われる。

更に処理工程Ｈにおいて、大気圧センサ１７よりの大気
圧信号、吸気温センサ１８による気温信号、その低湿度
信号等の大気条件の開信号に基づく大気条件に合致する
ように吸入空気の密度補正か行われ、大気条件に応じた
パルス幅補正か行われる。

前述の、第２図に示すシステムのフローチャートに従い
基本のプログラムは常に繰返し実行されており、インジ
ェクタ１３への出力信号は第３図に示すプログラム■に
より行われ、該プログラム■は、センサ２２によるエン
シンの所定の回転位置で、回転同期で前記基本プログラ
ムに割り込みが行われ、アナログデータのサンプリング
が行われ、インジェクタ１３への出力パルス幅が決定さ
れ、コン）・ロールユニット１６よりインジェクタ１３
の駆動装置へ出力される。

前述の修正量△σの算出は次のごとくして行われる。

第４図に示すスロットル開度−インジェクタパルス幅線
図について説明する。

スロットル開度θは操作電圧により示され、インジェク
タパルス幅はパルス開の時間ｍ　ｓｅｃで示されている
。修正の前後において、回転数が変化していない場合を
考える。

図示線図は回転数一定の下でのアイドリング時のパルス
幅特性の一部を示す。スロットル開度軸は、基本のスロ
ットル開度θと、シフトされた修正スロットル開度θ′
で目盛られている。

図示例でθ′−θ−△θであり、ＩＰＷｌ−ＰＶｖ−２
１＝へＰＷ＞εである。、１点はスロットルバルブ開度
信号とエンジンの回転数信号とにより演算さｈ　タＭ　
本ハルス幅ＰＷ１を、Ｋ点はスロットルパルゾ間差圧信
号とエンジンの回転数信号とにより演算された基本パル
ス幅ＰＷ２を表わす。

今、適正混合比を与える真のパルス幅はに点で示される
力）ら、スロットルバルブ開度θをθ′＝θ−へθとし
て修正すれば、アイドリング時のみならず、他の運転モ
ードのスロットルバルブ開度においても、初期設定空燃
比に近付くことになる。ふ＜　１．て第５図に示すごと
きある一定回転数の下での修正前スロットル開度と、修
正後スロットル開度とのインジェクタパルス幅関係線図
か得られる。

また第６図に示すこと＜ＮＩＩＱ記△θはθの関数とし
て前記修正線図を求めてもよし・。第６図に示ｔごとく
△θをスロットルバルブのアイドリング開度（１，ｉ）
開度）における値から、スロットルバルブのある開度（
図示例では０゜５ｖ開度）まで直線的に漸減する値を想
定すれば、修正されたパルス幅特性は、第５図の破線で
示すごとき特性線図となる。

第７図に、回転同期噴射で、かつ全運転域の混合比な一
定にした場合の、燃圧一定の下でのパルス幅特性を示す
。

同線図により各運転パラメータの下での修正線図が求ま
る。運転中のエンジンの時々刻々の運転パラメータ信号
により、その時その時の最適噴射燃料計が演算され出力
されることになる。

本発明は、特許請求の範囲に記載された構成をなすもの
であり、コントロールユニットニヨリ、エンジンの全運
転域の基本パルス幅をスロットルバルブ開度信号および
エンジンの回転数信号に基づいて算出し、また別に、ス
ロットルバルブ前後の差圧信号およびエンジンの回転数
信号に基づいて第２の基本パルス幅を演算し、前記基本
パルス幅と第２の基本パルス幅との偏差値をエンジンの
定常運転時に算出し、前記偏差値に基づいて、スロット
ルバルブの開度データを・シフトすることにより、常に
最適混合比を保持する学習機能を有する電子燃料噴射装
置であるから、スロットルバルブ開度より噴射パルス幅
を算出する方式のため、加速レスポンスが良好であり、
エンジンやスロットルボディ等の各部材の工作上のばら
つきおよび経年変化に対する学習修正機能を有するため
、エンジン等のばらつきやその経年変化、スロットルボ
ディ等へのカーボンイ」着等による部材の経年変化に対
しても、運転の初期に設定された最適空燃比を常時保持
することが可能となり、スロットルバルブ開度センサ故
障時には吸気負圧と回転数とより、また圧力センサ故障
時にはスロットルバルブ開度と回転数とより、いずれも
パルス幅算出可能のため、スロットルバルブ開度または
圧力センサのどちらかが故障しても走行がＩＩＩ’　能
となるツユエルセルフ機能も有し、更に従来品と異なり
容積の大きいエアフローセンサを必要としないため燃料
噴射装置全体がコンパクト化され、小型車、特に二輪車
用の燃料噴射装置として最適であるという各種効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すシステム構成図、第２図
はシステムフローチャート、第３図はインジェクタ制御
プログラムのフローチャート、第１４−図はスロットル
開度−インジェクタパルス幅部分関係線図、第５図はス
ロットル開度−インジェクタパルス幅関係線図、第６図
はスロットル開度−同偏差値関係線図、第７図はスロッ
トルバルブ開度−インジェクタパルス幅特性線図である
。 １：エンジン、５：スロットルバルブ、１３：インジェ
クタ、１６：コントロールユニット、１９：ポテンショ
メータ、２１：差圧センサ。 第１図 １７６− 第２図 第３図 、＝１　　、−に−二−Ｊ−一−−工□−−１−−−−
１−一−１イ１篭１−又１コ・グ）ＩレバＪし７゛戸ヤ
【θ′０．５　Ｖ　　　　　　　　　　　ｌ、ＱＶ第７
図 第５図 第６図 入ロント２しパノレフＭ１更

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの運転パラメータに応じ、空燃比をコントロー
   ルする電子制御燃料噴射装置において、コントロールユ
   ニットにより、エンジンの全運転域のインジェクタ駆動
   の基本パルス幅をスロットルバルブ開度信号およびエン
   ジンの回転数の信号に基づいて算出し、また別にスロッ
   トルバルブ前後の差圧信号およびエンジンの回転数信号
   に基づいて第２の基本パルス幅を演算し、前記基本パル
   ス幅と第２の基本パルス幅との偏差値をエンジンの定常
   運転時に算出し、前記偏差値に基づいてスロットルバル
   ブの開度データをシフトすることにより常に最適混合比
   を保つ学習機能を有することを特徴とする電子制御燃料
   噴射装置。