JPS6075739A - 燃料噴射制御方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、吸気絞り弁上流に少なくとも一個の燃料噴射
弁を有する車両用内燃機関における燃料噴射制御方法に
関するものである。

〔発明の背景〕

吸気絞り弁上流に少なくとも一個の燃料噴射弁を有する
内燃機関（以下、ＳＰｉエンジン）において、吸気絞り
弁が１例えば５０度以上の高開度領域のときに燃料増量
を行って出力空燃比を得るとともに、減速時のように吸
気絞り弁が全閉していて機関回転数が所定の燃料カント
回転数Ｎｃｕｔ以上のときには燃料噴射をカットし、機
関回転数が所定の燃料復帰回転数Ｎｒｔｉで低下したと
きに燃料噴射を再開するようにした型式のものがある。

この型式の内燃機関では、吸気絞り弁が高開度領域から
一気に全閉状態に々つた場合には、そのときの機関回転
数Ｎｅがカット回転数Ｎｃｕｔ以上であれば燃料噴射が
停止されるものの、吸気通路内の圧力が低下して通路内
の多量の液状燃料が一気に気化する。

かかる状態で機関回転数Ｎｅが復帰回転数Ｎｒｔまで低
下して燃料噴射が再開されると、空燃比がオーバリッチ
をなり、排気エミッション（特に三元触媒を用いるエン
ジンでは）、減速時の運転性能に悪影響を及はす惧れが
あるばかりか、点火プラグがくすぶる惧れもある１、 一般には、燃料カット回転数Ｎｃｕｔは約１５００−２
０００　ｒｐｍ、燃料復帰回転数Ｎｒｔは約１０００〜
１５００　ｒｐｍである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、吸気絞り弁が高開度領域から全閉状態
になり燃料噴射が停止された後の燃料噴射の再開に際し
て空燃比がオーバリッチにならないようにし７た燃料噴
射制御方法を提案することにある。

〔発明の１１り成〕 本発明は、吸気絞り弁上流に少々くとも一個の燃ｔ＋１
＋：＋を射弁を崩し、吸気絞り弁が所定以上の高量ＩＷ
領域時には出力空燃比が得られるように燃料噴射量を増
加し７、かつ吸気絞り弁が全閉しているときには、機関
回転数が所定以上のときに燃料噴射を禁止し、機関回転
数が第一の復帰回転数まで低下したときに燃料噴射を再
開する内燃機関の燃料噴射制御方法において、吸気絞り
弁が高開度領域からそれ以下の開度領域に移行したとき
には、少なくても機関が暖機されるまでの間は、その移
行時から所定時間だけ復帰回転数を第一の復帰回転数よ
り低い第二の復帰回転数に設定するものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、少なくとも機関暖機前では、吸気絞り
弁が高開度領域からそれ以下の領域に移行した後の所定
時間だけ復帰回転数を比較的低い回転数に設定するよう
にしまたので、出力増量に伴う吸気通路内の液状燃料が
消費された後に燃料噴射が再開され、これによシ、空燃
比を適正な値に制御でき、排気エミッション減速時の運
転性能、燃費を向上でき、かつ点火プラグのくすぶりを
防止できる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明実施例を説明する。

第１図は本発明方法を適用した空″燃比制御装置を有す
る自動車用内燃機関の構成例を示す。エアフィルタ１は
インレットパイプ３を介してスロットルボディ５と接続
されている。スロットルボディ５には、その上流側に燃
料噴射弁７が設けられ、燃料噴射弁７の下流にはアクセ
ルペダル（不図示）と連動して吸入空気量を調節する吸
気絞シ弁９が設けられ、吸気絞シ弁９の下流には、その
部位の絶対圧力を測定する吸気管絶対圧力士ンサ１１が
設けられている。更に、吸気絞り弁９の開度位置を測定
する井開塵位置センサ２と、吸気絞り弁９が全閉してい
るときにのみオンするアイドルスイッチ４と、例えば吸
気絞υ弁９の開度が５０度以上のときにのみオンするパ
ワースイッチ６とが、吸気絞り弁９に関連して取付けら
れている。

スロットルボディ５は、エンジンの各気筒と接続づｉｌ
だ分岐管を崩するインテークマニホルド１３と４）、：
に・−Ｃされ、インテークマニホルド１３には、その内
の吸気温度を測定する吸気温センサ１５が設けられてい
る。インテークマニホルド１３の分岐前の底壁１３ａに
は、エンジン冷却水が循環されて混合気を加熱するため
のライザ部１７が設けられている。ここで、インレット
ノくイブ３、スロットルボディ５、インテークマニホル
ド１３は吸気通路を構成する。

１９は周知慣例のエンジン本体であり、ピストン２１と
シリンダ２３とシリンタ゛ヘッド２５とにより燃焼室２
７が画成されていて、吸気弁２９を介して燃焼室２７に
吸入された混合気が点火プラグ３１により着火される。

シリンダ２３の周囲にはウォータジャケット３３が形成
され、そのウォータジャケット３３にエンジン冷却水が
循環されてシリンダ２３を含む部品が冷却される。そし
て、シリンダブロック３５の外壁にはウォータジャケッ
ト３３内のエンジン冷却水温を測定するエンジン冷却水
温センサ３７が設けられている。

シリンダヘッド２５０図示しない排気ボートにはエキゾ
ーストマニホルド３９が接続され、その下流側に、排気
カス中の残留酸素濃度を測定する０、センサ４１が設け
られている。エキゾーストマニホルド３９は、三元触媒
４３を介して排気管４５と接続づれている。

壕だ、５１＋ｄギースイツチ、５３はイグナイタ、５５
はディストリビュータであり、ディストリピユー　タ５
５には、所定のクランク角度θ１毎にオン・オフ信号を
出力するＮｅセンサ５７が設けられ、その出力信号によ
りエンジン回転数と所定のクランク角度位置を知ること
ができ、捷だ、上記角度θ１より大きい角度θ２毎にオ
ン・オフ信号を出力するＧセンサ５９が設けられ、その
出力信号によ抄気筒判別と上死点位置検出が行なわれる
。

また、６０（１バツテリを示す。

制御回路６１は、弁開度付１ｄセンザ２、アイドルスイ
ッチ４、パワースイッチ６、吸気圧センサ］１、吸気温
センサ１５．エンジン冷却水温センサ３７．０．センサ
４１、キースイッチ５１．Ｎｅセンサ５７、Ｇセンサ５
９、およびバッテリ６０とそれぞれ接続されていて、弁
開度信号Ｓ１、アイドル信号８２．パワー信号８３．吸
気圧信号Ｓ４、吸気温信号Ｓ５、水温信号８６．空燃比
信号８７、スタート信号８９．エンジン回転数信号Ｓ１
０、気筒判別信号８１１およびバッテリ電圧信号８１４
が各センサから入力される。また、制御回路６１ｉ：、
燃料噴射弁７およびイグナイタ５３にも接続されていて
、所定の演算に基づいて、燃料噴射信号８１２および点
火信号８１３を出力する。

制御回路６１け、第２図に示すように、各ｆ’ｆｆ機器
を制御する中央演算処理装買（ＣＰＵ１６１ａ、予め各
種の数値やプロゲラｌ、が害き適寸れたリードオンリメ
モリ（Ｉｔ、ＯＭ）　６１　ｂ、演算過程の数値やフラ
グが所定の領域に書き適寸れるランダムアクセスメモリ
（ＲＡ、Ｍ）６１ｃ、アナログ入力信号をディジタル信
号に変換するＡ、　／　Ｉ）コンバータ（ＡＩ）Ｃ）６
１ｄ、各種ディジタル信号が入力され、各種ディジタル
信号が出力される入出力インタフェース（ｌ１０）６１
　ｅ、エンジン停止時に補助電源から給電されて記憶を
保持するバックアップメモリ（ＢＵ−ＲＡＭ）６１ｆ、
及びこれら各機器がそれぞれ接続されるパスライン６１
１から構成されている。

Ｉ′Ｉ、ＯＭ’６１ｂ内には、メイン処理ルーチンプロ
グラム、燃料噴射時間（パルス幅）演算用のプログラム
、燃料カットあるいは燃料復帰の制御手順を示すプログ
ラム及びその他の各種プログラム、さらにそれらの演算
処理に必要な種々のデータが予め記憶されている。

そし７て開度センサ２、吸気管圧力センサ１１、吸気温
センサ１５、水温センサ３７．０．センサ４１、バッテ
リ６０はＡ　／　Ｉ）コンバータ６１ｄと接続され、そ
れら各七ンーリ′からの電圧信号Ｓ１．８４、　Ｓ５、
Ｓ６、Ｓ７．８１４が、ＣＰ　Ｕ６１Ｊからの指示に応
じて順次、二進信号に変換される。

クランク角センサ５７からのクランク角３０度毎ノパル
ス信号Ｓ１０、クランク角センサ５９からのクランク角
３６０度毎のパルス信号８１１、アイドルスイッチ４か
らのアイドル信号８２　ｙ　パワー信号Ｓ３、スタート
信号Ｓ９が、それぞれ。

ｌ１０６１ｅを介して制御回路６１に取込まれる。

パルス信号５ＩＯＫ基づいてエンジン回転数を表わす二
進信号が形成され、パルス信号８１０および８１１が協
働して燃料噴射パルス幅演算のだめの要求信号、燃料噴
射開始の割込信号および気筒判別信号などが形成される
。また、アイドル信号Ｓ２によりスロットル弁９が略全
閉しているか否かが判定される。

ｌ１０６１ｅからは、各種演酒−により形成された燃料
噴射信号８１２および点火信号８１３が、それぞれ、燃
料噴射弁７、およびイグナイタ５３に出力される。

燃料噴射制御は次のようにして実行される。

機関回転数信号８１０に基づいて機関回転数Ｎｅを演算
し、吸気管圧力信号Ｓ４に基づいて吸気管圧力ＰＭを演
算し、これら機関回転数Ｎｅと吸気管圧力１３　Ｍとに
基づいて基本燃料噴射時間′Ｊ″Ｐをめる。そして、機
関運転状態に応じてその時間ＴＰを増減する。通常は、
理論空燃比が得られるように空燃比信号Ｓ７によりフィ
ードバック制御を実行しているが、吸気絞り弁９が５０
度以上開いているときにはフィードバンク制御を停止し
、出力空燃比が得られるように燃料増量を行なっている
。

しかして、燃料カットと燃料復帰は次のようＫして行な
われる。

第３図の燃料カットに関するプログラムが起動されると
、手順Ｐ１において、アイドル信号Ｓ２によシアイドル
スイッチ（Ｉ・Ｌスイッチ）４がオンしているか否か、
換言すると吸気絞り弁９が全閉しているか否かを判定し
、肯定判定されれば手ｌ１ｒｉｐ　２に進む。手順Ｐ２
において、機関回転数Ｎｅが燃料カット回転数Ｎｃｕ　
ｔ　以上か否かを判定し、肯定判定されると手順Ｐ３に
進む。手順Ｐ３においては、噴射信号８１２を強制的に
ＳＳ　（３１７として燃料噴射を禁止する。手順Ｐ１ま
たはＰ２において否定判定されると燃料カットを行なわ
ない。

一方、第４図の燃料復帰に関するプログラムが起動され
ると、手順ｐＨにおいて燃料カット中か否かが判定され
、肯定判定されると手順Ｐ１２に進む。手順Ｐ　］、　
２においては、機関回転数Ｎｅが燵料復帰回転数Ｎｒｔ
以下か否かを判定し、肯定判定されると手順Ｐ１３に進
み、演算された燃料のタイミングで燃料噴射弁７が駆動
されるようにする。手順Ｐ　１１　ｔたはＰ　］−２で
否定判定されたときにはこの手順では外にもしない。

燃料復帰回転ＦＣ９，Ｎｒｔは次のようにしてめられる
。

第５図に示す燃料復帰回転数演算に関するプログラムが
起動される七１手＋ＩＰ２１において、パワー信号Ｓ３
に基ついてパワースイッチ（ＶＬスイッチ）６がオンし
ているか否かを判定する。オンしていれば、吸気絞り弁
が５０度以上の高開度領域にあり、肯定判定して手順Ｐ
２２に進む。手順Ｐ２２では、パワースイッチ６がオン
したことを示すフラグ］、ｉ”　Ｌ　Ｇを１１」とし、
次の手順Ｐ２３では、カウンタＣＶＬを零とする。この
カウンタは、パワースイッチ６がオンからオフした後の
経過時間、ここでは１秒間を測定するものである。

次の手１１ｊＰ２４ｆは、復帰回転数Ｎｒｔを１１００
Ｏｒｐに設定してこの一連の手順を終了する。

パワースイッチ６がメツしていれば、手順Ｐ　２１が否
π判定きれて手ｌ１ｌｌｌ　Ｐ　２５に進み、フラグＦ
ＬＧが「１」か否かを判定する。フラグＦＬＧが［ｌＪ
ならば手順Ｐ２６においてカウンタＣＶＬを付勢して計
数を開始する。そして手順Ｐ２７において、カウンタＣ
Ｖ　Ｌの計数値が「２００」以下か否かを判定する。カ
ウンタＣＶＬは５ｍｓ　カウンタであシ、従ってこの手
順Ｐ２７では、閉成しているパワースイッチ６が開放さ
れた後の１秒間を監視することになる。

１秒経過し２ていなければ、手順Ｐ２４において、復帰
回転ｅＮｒｔを１００　Ｏｒｐｍとしてこの手順を終了
する。１秒経過した後は手順Ｐ２Ｂに進み、第６図に示
すように予めＩ（，０Ｍ６１ｂに格納されている冷却水
温１’　Ｈｗ−復帰回転数ＮｒｔのマツプからｔすＮ＋
＋）回転数Ｎｒ＋をルックアンプし、復帰回転４’２Ｎ
ｒｔに割当てられている記憶領域に格納する。

そし７て手順Ｐ　２９で７ラグＦ　Ｌ　Ｇを「０」とし
てこの手順を終了する。

一力、手順に’　２５において否定判定されると、手１
１Ｌｉ　Ｐ　２６、Ｐ２７をジャンプして手順２８に進
み、前述したと同様に第６図に示すマツプから復帰回転
数Ｎｒｔを読出し、次いで、手順Ｐ２９においてフラグ
Ｆｌ、Ｇを「０」としてこの手順を終了する。

すなわち、第５図に示す手順によれば、ノくワースイツ
チ６が開成されているとき、および閉成されているパワ
ースイッチ６が開放された後の１秒間は、冷却水温Ｔ　
ＨＷに拘らず復帰回転数Ｎｒｔを１０００　ｒｐｒｎに
設定する。そして、それ以外では、復帰回転数Ｎｒｔは
、第６図に示すマツプから冷却水温Ｔ）ＩＷに基づいて
められる。

第７図を参照してより詳述すれば、今、吸気絞り弁９が
図のように変化したときに機関回転数Ｎｅが図のように
変化したとする。パワースイッチ６は、絞り弁開［’１
’　Ａが５０度身重；Ｖこなった時点でオンし、５０度
未満になった時点でオフする。そして、カウンタＣＶ　
Ｌは、絞り弁開黒’Ｉｆ”　Ａが５０度以上になった時
点でクリ７されて零となり、５０度未満になった時点で
計数を開始する。そして、復帰回転数Ｎｒｔは、絞り弁
開ｉｆｆ　’Ｉ”　Ａが５０Ｋ（以上に在った時点で１
０００　ｒｐｍとなり、絞り開度ゴＡが５０未満になっ
た後の１秒後まで、その値、すなわち１０　Ｉ）Ｏｒｐ
ｍが維持される。

Ｓ　Ｉ）　Ｔエンジンでは、噴射弁７と燃焼室２７との
距離が離間され、パワースイッチ６が閉成されていて燃
料増量が行なわれた後では吸気通路内に液状燃料が多量
に付着しているので、高開度領域にある吸気絞り弁７が
全閉して燃料カットが奥行されたときに、吸気通路内の
液状燃料が気化して燃焼室へ供給されるので、復帰回転
数Ｎｒｔを１００　ＱｒｐＩＴ＋程度まで低下させても
エンスト等が生ずる惧れかないはかりか、冷却水温’ｌ
’ＨＷにより定められた復帰回転数Ｎｒｔ、例えば２０
００　ｒｐｍで燃料噴射を再開するときに生ずる空燃比
のオーバリッチを防止できる。なお、本実施例では、機
関暖機後、本例ではＴ）ＩＷ＝７５℃以上の領域では、
水温’１”ＪＩＷＫ基ツイた復帰回転数Ｎｒｔが１００
０ｒ１１７１１であり、上述した効果は得られない。

〔変形例〕

基本燃料噴射時間Ｔ　Ｐの演算を、機関回転数Ｎｅと、
エアフロメータにより測定された吸気空気量Ｑとにより
薄二ｌｉｔするようにしたＳＰ■エンジンにも本発明を
適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用したＳＰＩエンジンの一例を
示す構成図、第２図はその制御回路の詳細例を示すブロ
ック図、第３図は燃料カットの手順例を示すフローチャ
ート、第４図は燃料復帰の手順例を示すフローチャート
、第５図は復帰回転数Ｎｒｔの演算手順例を示すフロー
チャート、第６図は機関冷却水温’ｌ’１−ＩＷと復帰
回転数Ｎｒｔとの関係を示すグラフ、第７図は、機関回
転数Ｎｅ１絞り弁開度ＴＡ、パワースイッチ位置、カウ
ンタ内容、復帰回転数をそれぞれ水子タイムチャートで
ある。 ７・・・噴射弁、９・・・吸気絞り弁、Ｊｌ・・・吸気
圧センサ、１９・・エンジン本体、４１・・・Ｏ，セン
サ、５７．５９・・・クランク角センサ、６１・・・制
御回路。 代理人　鵜　沼　辰　之 （ほか１名） 第３図 第　４１７１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気絞り弁上流に少なくとも一個の燃料噴射弁を有し、
   吸気絞り弁が所定以上の高開度領域時には出力空燃比が
   得られるように燃料噴射量を増加し、かつ吸気絞り弁が
   全閉しているときには、機関回転数が所定以上のときに
   燃料噴射を禁止し、機関回転数が第一の復帰回転数まで
   低下したときに燃料噴射を再開する内燃機関の燃料噴射
   制御方法において、吸気絞り弁が高開度領域からそれ以
   下の開度領域に移行したときには、少なくでも機関が暖
   機されるまでの間は、その移行時から所定時間だけ復帰
   回転数を前記第一の復帰薗転数よシ低い第二の復帰回転
   数に設定することを特徴とする燃料噴射制御方法。