JPS62267543A - 内燃機関の燃料供給量制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関の燃料供給量制御装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関、例えば燃料噴射式の内燃機関では機関の種々
の運転条件に応じた燃料供給量を演算し、この演算され
た計の燃料が供給されるように燃料噴射弁を駆動してい
る。運転条件として機関の負荷があるが、負荷代表因子
として吸入空気量一回転数比や吸気管負圧を検出するの
が普通である。

しかし、これらの因子は負荷そのものではないため、過
渡的には正確な負荷の計′測が出来ないことがある。即
ち、吸入空気量を測定する場合について説明すると、ス
ロットル弁の上流にエアーフローメータが設置されるが
、このエアーフローメータにより計測される空気量は、
スロットル弁を閉から開まで開く過渡的な状態では、エ
ンジン燃焼室を充填する空気量だけでなく、スロットル
弁下流から燃焼室までの吸気管を充填する空気量をも計
測する。そして、エアーフローメータからの信号そのま
まによって燃料供給量を演算するとすれば、燃焼室に入
る空気量に対しては燃料量は明らかに過剰になり、エミ
ッションや、燃料消費率を悪化させることになる。

そこで、先行技術として、エアーフローメータにより検
出される吸入空気量のデータの時間変化を実際より控え
目に修正する鈍化処理（なまし処理）を行うことにより
、過渡状態における空燃比の荒れを防止するものが提案
されている。例えば、。

特願昭５９−９９７６号参照。

Ｃ発明が解決しようとする問題点〕 先願技術ではなまじの度合は一定である。これは、過渡
時においてエアーフローメータが計測する空気量におけ
る、実際に燃焼室を充填する分と、燃焼室手前の吸気管
を充填する分との比を一定とみていることによる。即ち
、エアーフローメータの計測値に対して一定の割合だけ
小さめに押さえた値を空気量とすれば実際に燃焼室に入
る空気量を正確に把握することができるという考え方で
ある。しかしながら、エアーフローメータにより計測し
た全空気量における、燃焼室を充填する分と吸気管を充
填する分との比は、常に一定でなく、加速度合、例えば
スロットル弁開度により変化する。即ち、スロットル弁
開度が小のときは吸気管充填分が大きく、スロットル弁
開度が大きくなるに従って吸気管充填分は小さくなる。

そのため、スロットル弁の開度に係わらず一定のなまし
を加えている従来技術によれば、全域で空燃比を所期の
値に制御することができない。即ち、スロットル弁開度
の小さい加速時は空燃比は過濃になり、逆にスロットル
弁開度の大きい加速時は空燃比は希薄になる。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図において、この発明の内燃機関の燃料供給量制御
装置は、内燃機関に燃料を供給するための燃料供給手段
１と、内燃機関の負荷状態を代表する因子を検出する負
荷検出手段２と、内燃機関の加速状態を代表する因子を
検出する加速検出手段３と、負荷検出手段２により検出
される負荷信号の時間変化割合を加速検出手段３により
検出される加速状態に応じその加速度合が小さい程大き
く鈍化する鈍化手段４と、燃料供給手段１より供給され
る燃料量を鈍化された負荷信号に応じて演算する燃料供
給量演算手段５とより成る。

〔実施例〕

第２図において１０はシリンダブロック、１２はピスト
ン、１４はコネクティングロッド、１６は燃焼室、１日
はシリンダヘッド、２０は点火栓、２２は吸気弁、２４
は吸気ボート、２５は燃料噴射弁、２６は排気弁、２８
は排気ポートである。

吸気ポート２４はサージタンク３０、スロットル弁３２
を介してエアーフローメータ３４に接続される。排気ポ
ート２８は排気マニホルド３６に接続される。３８はデ
ィストリビュータ、４０は点火装置である。

４２はマイクロコンピュータとしての制御回路であり、
種々のセンサからの信号によって、必要な／１ｔｉｎを
行い、燃料噴射弁２５への燃料噴射信号を形成するよう
にプログラムされている。制御回路４２は中央処理装置
（ＣＰＵ）４４と、メモリ４６と、入力ポート４８と、
出力ポート５０と、これらを接続するバス５２とを基本
構成要素とする。入力ポート４８には以下のセンサが接
続される。前記のエアーフローメータ３４からは吸入空
気ＩＱに応じた信号が供給される。スロットル弁３２に
スロットルセンサ５４が連結サレ、スロットル弁開度に
応じた信号ＴＡが入力ポート４８に供給される。ディス
トリビュータ３８にクランク角センサ５６，５８が設置
される。第１のクランク角センサ５６はディストリビュ
ータ軸３８′の１回転、即ち７２０”ＣＡ毎の信号Ｇを
発生し、基準信号となる。一方策２のクランク角センサ
５８はクランク軸の３０°毎の信号ＮＥを発生し、周知
のやり方でエンジン回転数を知ることができる。エンジ
ン水温センサ６０はエンジン水温に応じた信号を発生し
、また酸素濃度センサ６２は排気マニホルド２８に設置
され、空燃比を知ることができる。

出力ポート５０は燃料噴射弁駆動回路６４を介して燃料
噴射弁２５に接続される。駆動回路６４は比較レジスタ
６６と、ゲート６８．７０と、双安定回路７２とより成
る。双安定回路７２はゲート６８によりセットされ、ゲ
ート７０によりリセットされる。比較レジスタ６６の一
方の入力は制御回路４２のフリーランカウンタ（現時刻
を知るのに使用される）に接続される。なお、駆動回路
は例示であり他の形式の駆動回路を採用することができ
る。

以下制御回路４２の作動をフローチャートによって説明
する。第３図は燃料噴射量演算ルーチンを示し、このル
ーチンは例えば４ｍ秒毎にメインルーチン内で実行され
る。ステップ１００では吸入空気ＩＱ、エンジン回転数
ＮＢの読み取りが行われる。これらのデータは説明しな
いルーチンによりメモリ　（ＲＡＭ）の所定領域に格納
済みとする。ステップ１０２では負荷相当値としての吸
入空気量一回転数比Ｑ／ＮＥの演算が実行される。

ステップ１０４ではスロットル弁開度ＴＡの読み取りが
行われる。ステップ１０６ではスロットル弁開度ＴＡに
対するなまじ度にの演算が実行される。なまじ度にはス
ロットル弁開度ＴＡの増大に応じて小さくなるような所
望の関係（例えば直線又は第５図のようなステップ特性
）が設定される。

この関係はメモリ４６のＲＯＭ域に格納され、実測され
るスロットル弁開度ＴＡよりなまし度にの演算が実行さ
れる。

ステップ１０８では以下の演算式によって吸入空気量な
まし値ＱＮＳの演算が実行される。

ＱＮＳ　＝（Ｑ／ＮＥ　＋（Ｋ−１）ｘＱＮＳ）／にこ
の式はなまし値ＱＮＳが、現在の吸入空気量一回転数比
Ｑ／ＮＥに１の重みを、前回のなまし値ＱＮＳにに−１
の重みを付けた平均値であることを意味する。即ち、実
際の吸入空気量一回転数比Ｑ／ＮＥより控え目な値とな
るように吸入空気量一回転数比を修正するものである。

そして、Ｋの値が大きくなるほど現在のＱ／ＮＥの寄与
が小さくなるのでなまじの度合は強（なる。なまし演算
処理の仕方は上記に限定されず、他の手法を採用するこ
とができる。例えば、Ｋ回前までのＱ／ＮＥを合計して
Ｋで割り、ＱＮＳとすることができる。

ステップ１１０では基本噴射ｆｆ１ＴｐがＴｐ＝ｋＸＱ
ＮＳ により演算される。ここに、ｋは定数である。

ステ・ノブ１１２では最終噴射量ＴＡＵがＴ　Ａ　Ｕ　
＝　Ｔ　ｐ　Ｘα（１＋β）＋γにより演算される。こ
こに、α、β、γはフィードバックや、水温や、加速等
の種々の補正因子を代表している。

第４図はクランク角割り込みルーチンを示しており、燃
料噴射を行う時期の手前のクランク角度をクランク角セ
ンサ５６，５８によって検知して実行される。ステップ
１２０では、燃料開始時刻り、が演算される。ステップ
１２２では噴射終了時刻ｔ８が演算される。１．．１．
の演算は、気筒別噴射の場合には吸気行程中に噴射が行
われるように最終噴射時間ＴＡＵより容易に計算するこ
とができる。ステップ１２４では、噴射開始時刻ｔ、が
比較レジスタ６６にセットされる。ステップ１２６では
フラグＦＡ、Ｆｉｌがセットされる。

噴射開始時刻ｔｉが来ると、比較レジスタ６６の双方の
入力の値が一致するので同レジスタはｌｌｉｇｈ信号を
出力し、ＦＡ、　　Ｆ＋＋　＝　１であるのでゲート６
８がＯＮとなり双安定回路７４がセットされ、燃料噴射
弁２５よりの燃料噴射が開始されると同時に、第５図の
時刻一致割り込みルーチンが起動される。ステップ１２
Ｂでは噴射終了時刻（、が比較レジスタ６６にセットさ
れる。ステップ１３０ではフラグＦＡ、Ｆ、かリセット
される。噴射終了時刻が来ると比較レジスタ６６の双方
の入力が一致するので、Ｉｌｉｇｈ信号が出力される。

フラグＦＡ、Ｆ、＝０であることからゲート７０がＯＮ
となり、双安定回路７２はリセットされ、燃料噴射弁２
５は閉弁される。このようにして演算された量ＴＡＵの
燃料噴射がエンジンの所望の行４？中に実行される。

第７図はこの発明の詳細な説明する線図である。

加速運転が■、■、■及び■の時点で行われたとする。

夫りの加速運転の時期でのスロットル弁開度ＴＡは（ハ
）に示され、（ニ）には吸入空気量一回転数比Ｑ／ＮＥ
の変化が示される。吸入空気量一回転数比のなまじ値Ｑ
ＮＳの変化は（ホ）に示すが太線がなまじ度Ｋをスロッ
トル弁開度に応じて変化させるこの発明、細線がなまじ
度一定の従来を示す。この発明ではスロットル弁開度が
小さいときは吸入空気量一回転数比なまし値ＱＮＳは従
来より大きくなり、スロットル弁開度が大きいときはな
まし値ＱＮＳは従来より小さくなる。

そのため、スロットル弁開度に係わらず（ロ）に示すよ
うに加速時点■、■、■、■での空燃比の荒れは抑制さ
れる。従来は（イ）の［、のようなり−ンスパイクや、
Ｒのようなリッチスパイクが出やすい問題点があったが
この発明はこれを解決するものである。

〔発明の効果〕

この発明では負荷の計算に使用する吸入空気量等の因子
の鈍化処理の度合を加速因子に応じて変化させたため、
加速度合に係わらす空燃比の荒れを押さえることができ
る。そのため、従来はあった、スロットル弁小開度時の
空燃比過濃、及びそれに伴う触媒排気臭の発生やエミッ
ションの悪化が防止され、スロットル弁開度大時の空燃
比希薄、及びそれに伴うエミッションの悪化が防止され
る。

実施例ではエアーフローメータからの吸入空気量により
負荷を検出するシステムへの応用を説明しているが、こ
の発明は負荷を他の因子例えば吸気管圧力により検出す
るものにも採用することができる。

また、実施例は燃料噴射システムについて説明している
が、それ以外の燃料供給システムについても採用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図。 第２図は実施例の構成図。 第３図から第５図は制御回路の作動を説明するフローチ
ャート。 第６図はなまじ度の設定を説明するグラフ。 第７図はこの発明の詳細な説明するタイミング線図。 ２５・・・燃料噴射弁 ３２・・・スロットル弁 ３４・・・エアーフローメータ ３８・・・ディストリビュータ ４０・・・スロットルセンサ ４２・・・制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　以下の構成要素より成る内燃機関の燃料供給量制御装
   置、 内燃機関に燃料を供給するための燃料供給手段、内燃機
   関の負荷状態を代表する因子を検出する負荷検出手段、 内燃機関の加速状態を代表する因子を検出する加速検出
   手段、 負荷検出手段により検出される負荷信号の時間変化割合
   を加速検出手段により検出される加速状態に応じその加
   速割合が小さい程大きく鈍化する鈍化手段、 燃料供給手段より供給される燃料量を鈍化された負荷信
   号に応じて演算する燃料供給量演算手段。