JPH01116262A - 内燃機関の燃料噴射量制御方式 - 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】 技術分野 本発明は、内燃機関の燃料噴射量を制御するための方式
に関する。

背景技術 内燃機関のいわゆる電子制御式燃料噴射装置では、燃料
噴射量を決定するために吸入空気流量を検出する必要が
ある。この吸入空気流量の検出方法として、たとえば典
型的な先行技術である吸気圧Ｐｍと内燃機関の回転数Ｎ
ｅとから求める方法が知られている。

この先行技術では、たとえばサー・ジタンクに設けられ
る圧力検出器によって検出される吸気圧には実際の吸気
圧Ｐｍから応答遅れが生じており、したがって吸入空気
流量に対応した正確な燃料噴射ＭＴｐを求めることはで
きない。

この先行技術の問題点を解決するために、本件出願人が
先に提案した方法では、スロットル弁開度θと内燃機関
の回転数Ｎｅとから予め定めた大気圧下における吸気圧
Ｐｍｊを求め、この吸気圧Ｐｍｊと前記回転数Ｎｅとを
用いて燃料噴射量Ｔｐが求められる。

この方法では、スロットル弁開度θの変化に対応して比
較的正確に吸気圧Ｐｍｊを求めることができる。しかし
ながら、アクセルペダルが急激に踏込まれ、スロットル
弁開度θが小さい状態から少し大きい状態に急激に変化
した過渡時には、スロットル弁開度θから求められる吸
気圧Ｐｍｊは急激に上昇するのに対して、実際の吸気圧
Ｐｍはスロットル弁を通過する空気流量が少ないために
サージタンクなどが大きく影響して緩やかにしか上昇せ
ず、したがって前記吸気圧Ｐｍｊによって求めた燃料噴
射量Ｔｐでは、応答が早すぎて燃料が過多となってしま
う。

発明が解決すべき問題点 本発明の目的は、スロットル弁開度に急激な変化の生じ
た過渡時においても、正確な燃料噴射量を求めることが
できるようにした内燃機関の燃料噴射量制御方式を提供
することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、内燃機関の単位時間当りの回転数と、スロッ
トル弁開度とに基づいて、予め定めた大気圧下での吸気
圧を求め、 前記吸気圧をフィルタに通して遅延させ、このフィルタ
の出力を用いて燃料噴射量を求めることを特徴とする内
燃機関の燃料噴射量制御方式である。

好ましい実施態様では、前記フィルタは、その時定数が
内燃機関のパラメータによって変化することを特徴とす
る。

作　　用 本発明に従えば、内燃機関の単位時間当りの回転数と、
スロットル弁開度とに基づいて予め定めた大気圧下での
吸気圧が求められる。したがって吸気圧検出器のように
応答遅れを生じることなく、吸気圧を求めることができ
る。

こうして求められた吸気圧は、フィルタによって遅延さ
れて導出される。したがって、このフィルタの出力はス
ロットル弁の開田動作から遅れて生じる実際の吸気圧の
変化に対応しており、このフィルタの出力とたとえば前
記回転数とによって吸入空気流量を求め、この吸入空気
？、量に対応した燃料噴射量を求めることによって、実
際の吸気圧の変化に対応した正確な燃料噴射量を求める
ことができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のブロック図である。内燃
機関１３には複数の燃焼室Ｅ１〜Ｅｍが形成され、これ
らの燃焼室Ｅ１〜Ｅｍには吸気管１５から燃焼用空気が
供給される。吸気管１５にはスロットル弁１６が介在さ
れる。スロットル弁１６を介する燃焼用空気は、サージ
タンク１４から各燃焼室Ｅ１〜Ｅｍ毎に個別に設けられ
た吸気管路Ａ１〜Ａｍに導かれる。各吸気管路Ａ１〜Ａ
ｍには、それぞれ燃料噴射弁８１〜Ｂｍが設けられ、各
燃焼室Ｅ１〜Ｅｍにおける１回毎の爆発行程において、
後述する処理装置３１によって定められた燃料量Ｔｐを
噴射する。各燃焼室Ｅ１〜Ｅｍには、それぞれ吸気弁Ｃ
１〜Ｃｍと排気弁Ｄ１〜Ｄｍとが設けられる。内燃機関
１３は、たとえば点火プラグＧ１〜Ｇｍを有する４サモ
点火内燃機関である。

吸気管１５には、吸気温度を検出する温度検出器２７が
設けられる。内燃機関１３にはクランク角を検出するた
めのクランク角検出器２８が設けられ、またスロットル
弁１６の開度θを検出するために弁開度検出器３０が設
けられる。内燃機関１３の冷却水の温度は、温度検出器
２４によって検出される。排気管２０の途中には、酸素
濃度検出器２１が設けられ、排ガスは三元触媒２２で浄
化されて、外部に排出される。

マイクロコンピュータなどによって実現される処理装置
１７３１は、入力インタフェイス３２と、入力されるア
ナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタ
ル変換器３３と、処理回路３４と、出力インタフェイス
３５と、メモリ３６とを含む、メモリ３６は、リードオ
ンリメモリおよびランダムアクセスメモリを含む。本発
明の実施例では、検出器２４，２８．３０などからの出
力に応答して、燃料噴射弁８１〜Ｂｍから噴射される１
回の爆発行程毎の燃料噴射ｊｉＴｐを制御する。

一方、自動車メーカでは、たとえば７６０ｍｍＨｇの予
め定めた大気圧下で、内燃機関１３の単位時間当りの回
転数Ｎｅとスロットル弁開度θとに対応した吸気圧Ｐｍ
ｊが測定される。この測定結果はたとえば第２図で示さ
れるようになり、スロットル弁開度θが大きくなるほど
、また内燃機関１３の回転数Ｎｅが小さくなるほど吸気
圧Ｐｍｊが高くなる。第２図で示される測定結果は、メ
モリ３６にグラフまたは第３図で示されるようなテーブ
ルとしてストアされる。　　　　　゛上述の吸気圧Ｐｍ
ｊは、たとえばスロットル弁開度θが第４図（１）で示
されるように急激に大きくなったとき、第４図（２）で
示されるように変化する。この第４図（２）において実
際の吸気圧Ｐｍは破線で示される。このようにスロット
ル弁開度θに実際の吸気圧Ｐｍが追従することができず
、このため算出された吸気圧Ｐｍｊは、実際の吸気圧Ｐ
ｍを上回っており、この吸気圧Ｐｍｊを用いて求められ
た燃料量で噴射を行うと、燃料が過多となってしまう。

これに対して、たとえばサージタンク１４に吸気圧検出
器などを設けて吸気圧を検出した場合には、第４図（２
）において仮想線で示されるようになり、応答遅れが生
じていることが理解される。このため本実施例では、処
理回路３４内において、前記吸気圧Ｐｍｊに後述するよ
うなフィルタ演算によって補正を行い、燃料噴射量Ｔｐ
あ算出に用いる補正した吸気圧Ｐｍｆを求める。

第５図は、前記フィルタ演算の動作を説明するためのフ
ローチャートである。処理回路３４内では、たとえば予
め定めた一定周期毎にフィルタ演算を行う、すなわち、
ステップｎ１では、後述のようにして読込まれるスロッ
トル弁開度θと内燃機関の負荷の状態を表わすたとえば
回転数Ｎｅとから、メモリ３６にテーブルとしてストア
されているフィルタ定数Ｋを読出す。

このフィルタ定数にはたとえば第６図で示されるように
変化する。すなわち前述のようにスロットル弁１６を少
し開いただけでは、吸入空気はサージタンク１４に貯留
されるだけであり、各燃焼室Ｅ１〜Ｅｍまでには到達し
ない、したがって第６図に示されるように、スロットル
弁開度θが予め定めた値θ１より小さいときにはフィル
タ定数Ｋを大きくし、予め定めた値８１以上であるとき
にはフィルタ定数Ｋを一定値とする。

ステップｎ２では、こうして求められたフィルタ定数Ｋ
を用いて、下式に基づいて吸気圧Ｐｍｆが求められる。

上述のようにして求められた補正された吸気圧Ｐｍｆを
用いて、スロットル弁開度θがアナログ／デジタル変換
器３３によってデジタル変換が行われるたび毎に、第７
図に示されるフローチャートに従って燃料噴射量Ｔｐの
算出が行われる。すなわち、ステップｓ１では弁開度検
出器３０によって検出されたスロットル弁開度θが読込
まれ、ステップｓ２ではクランク角検出器２８によって
検出された内燃機関１３の回転数Ｎｅが読込まれる。ス
テップｓ３ではスロットル弁開度θと回転数Ｎｅとに対
応した吸気圧Ｐｍｊがメモリ３６から読出される。こう
して読出された吸気圧ＰｍｊからステップＳ４において
、前述の第１式に基づいて補正された吸気圧Ｐｍｆ＃（
Ｋ出される。ステップｓ５では吸気圧Ｐｍｆと回転数Ｎ
ｅとから燃料噴射Ｊ！ＬＴｐが算出される。

上述の実施例では、フィルタ定数にはスロットル弁開度
θに対応して変化されたけれども、内燃機関１３の回転
数Ｎｅが大きくなると、燃焼室Ｅ１〜Ｅｍにはすぐに吸
入空気が流入するため、前記サージタンク１４の影響は
小さくなる。したがって本発明の他の実施例として、た
とえば第８図および第９図で示されるように、スロット
ル弁開度θに対応したフィルタ定数に１と、回転数Ｎｅ
に対応したフィルタ定数に２との積によってフィルタ定
数Ｋが求められるようにしてもよい。この場合、フィル
タ定数に１は前述の第６図に示されたフィルタ定数にと
比較して、スロットル弁開度θの小さい範囲での変化量
がさらに大きくされる。

またフィルタ定数に２は、前述のように回転数Ｎｅが大
きくなると吸入空気がすぐに流入するため、予め定めた
回転数Ｎｅ１未満ではその変化量が大きくされ、回転数
Ｎｅ１以上であるときには変化量は小さくされる。

これらのフィルタ定数Ｋ　１　、　Ｋ　２がら求められ
るフィルタ定数には、たとえば第１０図で示されるよう
なマツプとしてメモリ３６にストアされるようにしても
よい。

上述のように本発明に従う燃料噴射量制御方式では、ス
ロットル弁開度θと内燃機関１３の回転数Ｎｅとから求
められる予め定めた大気圧下の吸気圧Ｐｍｊを、スロッ
トル弁開度θや、あるいはこのスロットル弁開度θと回
転数Ｎｅとに基づくフィルタ定数Ｋによって補正して燃
料噴射量Ｔｐの算出に用いられる吸気圧Ｐｍｆを求める
ようにしたので、背景技術の項に関連して述べたように
、サージタンク１４に実際に吸気圧検出器を設けた場合
に比べて応答性が良い、またスロットル弁開度θが小さ
いとき、あるいは回転数Ｎｅが小さいときには、前記フ
ィルタ定数にの変化率を大きくしたので、実際の吸気圧
Ｐｍがスロットル弁開度θに追従しない場合でも、燃料
噴射量Ｔｐの算出に用いられる吸気圧Ｐｍｆは、実際の
吸気圧Ｐｍに近い値とすることができる。こうして正確
な吸入空気流量を求めることができ、最適な燃料噴射量
を算出することができる。

効　　果 以上のように本発明によれば、内燃機関の単位時間当り
の回転数と、スロットル弁開度とに基づいて予め定めた
大気圧下での吸気圧を求め、この吸気圧をフィルタによ
って遅延して燃料噴射量の算出に用いるようにしたので
、吸気圧検出器を用いた場合のように応答遅れを生じる
ことなく、また前記予め定めた大気圧下での吸気圧をそ
のまま用いた場合のように応答が早すぎることもなく、
実際の吸気圧の変化に対応した正確な燃料噴射量を求め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は各ス
ロットル弁開度θにおける内燃機関１３の回転数Ｎｅと
吸気圧Ｐｍｊとの関係を示すグラフ、第３図はメモリ３
６のストア内容を示す図、・第４図はスロットル弁開度
θの変化に対する各吸気圧Ｐｍ、Ｐｍｊの変化を示すグ
ラフ、第５図はフィルタ演算の動作を説明するためのフ
ローチャート、第６図は本発明の一実施例のスロットル
弁開度θに対するフィルタ定数にの変化を示すグラフ、
第７図は燃料噴射量Ｔｐの算出動作を説明するためのフ
ローチャート、第８図は本発明の他の実施例のスロット
ル弁開度θに対するフィルタ定数に１の変化を示すグラ
フ、第９図は第８図に示された実施例の回転数Ｎｅに対
するフィルタ定数に２の変化を示すグラフ、第１０図は
第８図および第９図に示されたフィルタ定数Ｋｌ、に２
から求められるフィルタ定数Ｋがメモリ３６にマツプと
してストアされるときの態様を示す図である。 １３・・・内燃機関、１４・・・サージタンク、１５・
・・吸気管、１６・・・スロットル弁、２４．２７・・
・温度検出器、２０・・・排気管、２８・・・クランク
角検出器、３０・・・弁開度検出器、３１・・・処理装
置、３６・・・メモリ、Ｂ１〜Ｂｍ・・・燃料噴射弁、
Ｅ１〜Ｅｍ・・・燃焼室、０１〜０ｍ・・・点火プラグ 代理人　　弁理士　画数　圭一部 第　２囚 第３図 回転数Ｎｅ 第７囚 第８図　　　　　第９図 スロシトル弁開度θ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の単位時間当りの回転数と、スロットル
   弁開度とに基づいて、予め定めた大気圧下での吸気圧を
   求め、 前記吸気圧をフィルタに通して遅延させ、このフィルタ
   の出力を用いて燃料噴射量を求めることを特徴とする内
   燃機関の燃料噴射量制御方式。
2. （２）前記フィルタは、その時定数が内燃機関のパラメ
   ータによつて変化することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の内燃機関の燃料噴射量制御方式。