JPS60195353A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置

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JPS60195353A
JPS60195353A JP5102884A JP5102884A JPS60195353A JP S60195353 A JPS60195353 A JP S60195353A JP 5102884 A JP5102884 A JP 5102884A JP 5102884 A JP5102884 A JP 5102884A JP S60195353 A JPS60195353 A JP S60195353A
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throttle valve
fuel injection
volumetric efficiency
opening
engine
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喜彦 松田
Yukio Suzuki
幸雄 鈴木
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】 技術分野 本発明は内燃機関の燃料噴射量をその体積効率Q/Hに
応じて制御する装置に関する。
従来技術 機械的変位を電気信号に変換して吸入空気?に丁を検出
するエアフローセンサの検出出力に応して燃料噴射量を
制御するシステムにおいては、スロットル弁が急開成、
急開成すると、エアフローセンサの慣性等によってその
出力にオーバーシユート、アンダーシュートを生しるこ
とがあり、さらに、実際に機関内に吸入される空気量に
対してエアフローセンサ′の出力には時間的遅れが?−
t シてしまう。
その結果、燃料噴射量が過多あるいは過少となり、この
ような過渡時の空燃比が最適値よりリッチ側あるいはリ
ーン側にずれてしまう。これは、機関の応答特性の大幅
な悪化及び運転特性の著しい悪化を招く。
発明の目的 本発明は従来技術の上述の不都合をル1′消するもので
あり、その目的はスロットル弁の急開成あるいは急開成
が行われた場合にも最適の燃料団を噴射することのでき
る燃料噴射制御装置を提供することにある。
発明の構成 上述の目的を達成する本発明の構成について第1図を用
いて説明すると、本発明装置は、内燃機関aの吸入空気
流量Qを検出する手段すと、機関aの回転速度Nを検出
する手段εと、検出した吸入空気流量Q及び回転速度N
から体積効率Q/Nを算出する手段dと、体積効率Q/
Nに応じて機関aへの燃料噴射量を制御する手段eと、
機関のスロットル弁の開度VTAを検出する手段fと、
該スロットル弁の開閉速度が所定速度以上であることを
検出する手段ごと、スロットル弁開閉速度が所定速度以
上の場合に前記燃料噴射量制御に用いられる体積効率Q
/Nを、検出したスロットル弁開度VTAに応じて定め
た設定範囲内に規制する手段りとを備えたことを特徴と
している。
実施例 以下実施例により本発明の詳細な説明する。
第2図には本発明の一実施例として、マイクロコンピュ
ータにより燃料噴射量制御z−を行う内燃機関の一例が
概略的に示されている。同図において、10は機関の吸
入空気流量を検出してその検出流量に反比例する電圧を
発生ずるエアフローセンサ、12はスロットル弁14の
回転軸に連結せしめられ、スロ7)ル弁14の開度に対
応した電圧を発生スるスロットルセンサである。エアフ
ローセンサ10及びスロットルセンサ12の出力電圧は
制御回路16に送り込まれる。
機関のディストリビュータ18には、そのディストリビ
ュータ軸18aが所定角度、例えば、クランク角に換算
して30°回動する毎に角度位置信号を発生するクラン
ク角センサ20が設けられており、このクランク角セン
サ20からの角度位置信号は、制御回路16に送り込ま
れる。
制御回路16からは、燃料噴射弁22に噴射信号が送り
込まれる。噴射弁22はこの噴射信号の持続時間に応じ
て開弁し、図示しない燃料供給系からの加圧燃料を吸気
系に噴射する。
第3図は第2図の制御回路16の一例を表わすブロック
図である。
エアフローセンサ10及びスロットルセンサ12の出力
電圧は、アナログマルチプレクサ機能を有するA/D変
換器30に送り込まれ、所定の変換周期で順次2進信号
に変換された後、後述するA/D変換完了割込み処理に
よりランダムアクセスメモリ (RAM)36にその都
度格納される。
クランク角センサ20からのクランク角30゜毎のパル
ス信号は、入力ボート32を介してマイクロコンピュー
タ内に取り込まれ、機関の回転速度Nをめるため等の割
込み処理ルーチンの割込み要求信号となる。クランク角
30°毎に実行される割込み処理によって回転速度Nを
める方法は公知であるので説明は省略する請求めた回転
速度Nを表ず2進体号はRAM36に格納される。
中央処理装置(CPLJ)34から出力ボート40の所
定ピント位置に噴射時間TAUに等しい持続時間を有す
る噴射信号が与えられると、この信号は駆動回路42に
おいて噴射弁22の駆動電流に変換され、その結果噴射
時間TAUだけこの噴射弁22が開くこととなる。
A/D変換器30、人力ボート32、出力ボート40は
、マイクロコンピュータを構成するCPU34、RAM
36、リードオンリメモリ(ROM)38及び図示しな
いクロンク発生回路等にバス44を介して接続されてお
り、このバス44を介して入出力データの転送が行われ
る。
ROM38内には後述する制御プログラムとそれらの演
算処理に必要な関数テーブル等があらかじめ格納されて
いる。
次に、上述のマイクロコンピュータの燃料噴射制御にお
ける処理内容の概略について第4図を用いて説明する。
同図に示す如く、CPU34は、電源投入が行われると
イニシャライズルーチンを実行し、RAM38の内容の
りセット及び各定数の初期値セント等を行う。次いでメ
インルーチンに進み、後述する燃料噴射パルス幅の演算
を繰り返して実行する。また、クランク角センサ20か
らのクランク角30’毎の割込み要求信号あるいは所定
周期、例えば4 m5ec毎の割込み要求信号に応して
第8図に示す処理ルーチンを実行する。また、CPU3
4は、A/D変換器30がA/D変換を完了する毎に行
われる割込み処理によって吸入空気流IQあるいはスロ
ットル弁開度VTAを表わす2逓信号をA/D変換器3
0から取り込み、RAM36に格納する。
スロットル弁開度VTAに関するA/D変換完了割込み
処理ルーチン中でCPU34は第5図に示す処理を実行
する。まずステップ50において、体積効率Q/N(1
回転あたりの吸入空気量をも意味する)の規制動作(以
下ガード制御動作と称する)の期間を制御するためのカ
ウント値CGUARDかCGUARD= 0であるか否
かを判別する。CGUARD −〇の場合はガード制御
動作中ではないとしてステップ51へ進み、ガード制御
すべき条件が成立しているか否かを判別する。このガー
ト制御の実行条件としては、スロットル弁14の開閉速
度が所定値例えば0.9 / 24 m5ec以上であ
る如き急開成あるいは急開成であり、しかも機関回転速
度Nが所定値例えばIO00rpm以下であること等で
ある。
回転速度Nに関する条件を用いているのは、体積効率Q
/NとスロノI・ル開度V T Aとの関係が回転速度
Nによって異なってくるためである。なお、この回転速
度Nの関する条件は、後述する第6図のステップ62の
処理で、ガード制御用の設定値算出を行うのに用いる関
数テーブルが機関回転速度Nを考慮したものであれば不
要となる。スロットル弁14の開閉速度は RAM36
に記憶されている今回のA/D変換によるスロットル開
度VTAと前回のA/D変換によるスロットル開度■1
゛A′との差から容易にめることができる。
ガード制御の実行条件が成立した場合は、ステップ52
へ進み、CCUANDにあらかじめ定めた一定1直a。
を入れる。後述する第8図の処理ルーチンがクランク角
30°毎に行われる場合は、ao−24とし、4 m5
ec毎に行われる場合はa0=−40とする。
ステップ50において、CGUARD\−0と判別した
場合、あるいはステップ5Jにおいてガード制御実行条
件が成立してないと判別した場合、そのまま何もせずに
この割込み処理ルーチンの図示しない次のステップに進
む。
CPU34は、前述したメイン処理ルーチンの途中で第
6図の処理を実行する。まずステップ60では、RAM
36から吸入空気流量Q及び回転速度Nを読み出して体
積効率Q/Nを算出する。
次のステップ61ではガード制御動作中であるか否かを
CCUAPI)〜0か否かによって判別する。ガード制
御動作中でない場合、即ちCGUA)fD= 0の場合
、ステップ64へ進み、ステップ60でめた体積効率Q
/Nを用いて燃料噴射パルス幅TAUの演算を行う。こ
の痕算は例えば TAU=K −Q/N・α→−β で行われる。ただし、Kは定数、α、Bは機関の動作パ
ラメータに応じた種々の補正量を表わしている。
ステップ61でガード制御動作中であると判別すると、
ステップ62へ進む。ステップ62では、そのときのス
ロットル開度V T Aに応じた1回転あたりの吸入空
気量、即ち、体積効率の想定値QN、がめられる。これ
は、ROM 38内にあらかじめ格納されている第7図
に示ず如き′1冒1のVTA−QNO(7)関数テーブ
ルを用いて、RA M2Cから読み出したスロットル弁
度VT八Cご対応するQNoを補間法によりめることに
よって行われる。関数テーブルを用いることなく 、M
、’J−いこよってQ N oを算出することも可能で
ある。
次いでステップ63において、ステップ60でめた体積
効率Q/NがQN、−△QN≦Q / N≦QN、十△
QNの範囲内に収まるように規制される。ただし、八〇
Nは一定値であり、例えば△QN = 0.24! /
reν程度に選ばれる。これにより、エアフローセンサ
10の出力によってめられたQ/Nがどのような値であ
ってもそのときのスロットル開度に応してめられたぜ、
定値Q N 。
の士△QNの範囲に体積効率は制限される。次のステッ
プ64では、ガート制御動作中は、ステップ63で規制
された体積効率Q/Nにより燃料噴射パルス幅TAUが
算出される。
一方CPU34はクランク角30°毎あるいは所定周期
(4m5ec)毎に第8図のCGUARDデクリメント
処理を実行する。まずステップ80では、カウント値C
GUARDがCGυARD≧1であるか否かを判別する
。CGUARD≧1ならば次のステラフ゛81でこれを
1つだけデクリメントする。即ち、CGUAI?D−C
GUARD−1(D処理を行う。CGUARD< 1 
f7)場合は、ステップ81のデクリメントを行わない
。この第8図の処理ルーチンにより、ガード制御動作の
期間が定められる。この処理ルーチンがクランク角30
°毎のものであれば、第5図のステップ52のaoをa
、=24とすると、ガード制御動作は、その実行条件が
成立してから機関が2回転(クランク角720°)する
間行われることとなる。またこの処理ルーチンが4II
lsec毎のものであればao−40とすると、実行条
件成立から160m5ecの間ガード制御動作が行われ
ることとなる。
発明の効果 以上詳細に説明したように本発明によれば、スロットル
弁の開閉速度が所定速度以上の場合に燃料噴射量の算出
に用いられる体積効率がそのときのスロットル弁開度に
応じて定められる範囲内に規制されるため、スロットル
弁の急開成、急開成が行われた際にエアフローセンサの
出力が応答遅れ、オーバーシュートあるいはアンダーシ
ュートを起しても、その影響を全く受けることなく最適
の燃料量を供給することができる。その結果このような
過渡時の空燃比を正しく制御でき、機関の応答特性、運
転特性の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成図、第2図は本発明の一実施例の
概略図、第3図は第2図の制御回路のブロック図、第4
図の制御プログラムの概略を表わす説明図、第5図、第
6図は制御シプログラノ、の一部のフローチャート、第
7図はVTA QNoの関数テーブルを表わす特性図、
第8図は制御プログラムの一部のフローチャートである
。 10〜エアフローセンサ、12 スロットルセンサ、1
4−スロットル弁、16 制御回路、20 クランク角
センサ、22 燃料噴射弁、30−A / D変換器、
32−人力ボート、34−cpu、36−RAM、38
−ROM、 40−出力ボート、42−駆動回路。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 松 下 撮 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 ξ:)2図 第3図 1F?

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 内燃機関の吸入空気流量Qを検出する手段と、機
    関の回転速度Nを検出する手段と、検出した吸入空気流
    fiQ及び回転速度Nから体積効率Q/Nを算出する手
    段と、体積効率Q/Nに応じて機関への燃料噴射量を制
    御する手段と、機関のスロットル弁の開度V T Aを
    検出する手段と、該スロットル弁の開閉速度が所定速度
    以上であることを検出する手段と、スロットル弁開閉速
    度が所定速度以上の場合に前記燃料噴射量制御に用いら
    れる体積効率Q/Nを、検出したスロットル弁開度VT
    Aに応じて定めた設定範囲内に規制する手段とを備えた
    ごとを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
JP5102884A 1984-03-19 1984-03-19 内燃機関の燃料噴射制御装置 Granted JPS60195353A (ja)

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JPH0587663B2 JPH0587663B2 (ja) 1993-12-17

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