JPH0121333B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は燃料噴射式内燃エンジン（以下、EFI
エンジンと称する）の燃料制御装置に関し、特に
加速時における噴射燃料量の補正装置に関する。 周知のように、EFIにおいては、エンジン回転
速度（以下、Neと略記する）、スロツトル弁開度
（以下、θthと略記する）、吸入負圧（以下、PBと
略記する）等のエンジンパラメータに基づいて決
定される時間だけノズルを開き、一定圧力でこの
ノズルから燃料を噴射させることによつて燃料量
制御を行なつている。 このようなEFIエンジンにおいて、加速運転を
行なう場合は、クルーズ時に比べ比較的濃い空燃
比を必要とする。 このために、通常の燃料量制御だけでは、加速
時に必要とする空燃比が稀薄となつてしまい、加
速に必要な出力（馬力）が得られず、一時的な出
力低下や失火を惹起しがちであるという欠点があ
る。 前記のような欠点を改善するために、θthの増
加割合が予定値を超えた場合には、通常の基本燃
料噴射とは独立に燃料の一時的加算を行なつた
り、前記増加率が予定値を超えている間中加算を
継続して行なうことが提案されている（特公昭62
―9740号公報、特開昭55―112828号公報参照）。 以下第１図を参照して、このような従来例につ
いて説明する。 マトリクスメモリ１にはNeと他のエンジンパ
ラメータ（θth，PBなど）の一つ（図示例では
PB）とをパラメータとして、所要の基本燃料量
すなわち基本燃料（噴射時間）信号Tiが予め記
憶されている。入力されたNeとPBに応じて前記
メモリ１から読出された基本燃料信号Tiは、レ
ジスタ５に入力され、プリセツト・ダウンカウン
タ６をプリセツトする。 プリセツト・ダウンカウンタ６はシーケンスタ
イマ７によつて制御される。シーケンスタイマ７
はNe信号によつて制御され、予めNe信号に対し
て決められているタイミングで、プリセツト・ダ
ウンカウンタ６のプリセツト動作およびカウント
動作を制御し、かつフリツプフロツプ９をセツト
する。 また、図示は省略しているが、シーケンスタイ
マ７は、後述するすべての装置ブロツクに対し
て、必要なタイミング信号およびクロツク信号を
供給する。 フリツプフロツプ９の出力はオアゲート１０を
介して出力され、燃料噴射用ソレノイド（図示せ
ず）を付勢し、ノズル（図示せず）を開いて燃料
を一定圧力で噴射する。 プリセツト・ダウンカウンタ６のカウントが進
み、その計数値が０に達すると、０検出器８が出
力を発生して、フリツプフロツプ９をリセツト
し、燃料噴射を停止する。以上のようにして、基
本燃料信号Tiに相応する時間だけの燃料噴射が
行なわれる。 一方、θthの値は、シーケンスタイマ７よりの
サンプリング信号によつて、予定のサンプリング
時間間隔△ｔ毎に第１レジスタ１４に記憶され、
第１レジスタ１４の内容は次のサンプリング時に
第２レジスタ１５に転送される。すなわち、現サ
ンプリング時のθth（ｉ）は第１レジスタ１４に、
またその直前のサンプリング時のθth（ｉ―１）は
第２レジスタ１５にそれぞれ記憶される。第１、
第２レジスタとしてはシフトレジスタを用いるこ
とが出来る。 前記両レジスタ１４，１５の内容は減算器１６
に加えられ、その差△θthは割算器１３において
△ｔで除算され、増加率が算出される。増加率△
θth／△ｔは比較器１７に加えられる。以上の説
明から分るように第１、第２レジスタ１４，１５
および減算器１６、割算器１３の代りに微分器を
用いることもできる。 比較器１７は、第２図Ａに示すように、３個の
基準値すなわち加速増量基準値Ｂ、クルーズ上限
値＋C1、減速基準値−C2を設定されており、入
力される△θth／△ｔの値に応じて、同図および
第１表に示すような領域に区分し、対応する３種
の信号出力を生ずる。

【表】 △θth／△ｔが加速増量基準値Ｂ以上になつて、
K1信号が出ると、フリツプフロツプ１８がセツ
トされる。前述のように、NeおよびPBに応じて
マトリクスメモリ１から読出された基本燃料信号
Tiは、制限値設定器２１によつて設定された制
限値Tlimと、比較器２２において比較される。 Ti＞Tlimのときはゲート１９が閉じられ、そ
の他のときはゲート１９が開かれる。したがつ
て、Ti＞Tlimのときは、後述する燃料の一時的
（または１シヨツト）増量補正は禁止される。 ゲート１９が開―すなわちTi＜Tlimの状態で、
フリツプフロツプ１８がセツトされると、その出
力はゲート１９を通過してモノマルチ２０をトリ
ガする。モノマルチ２０の出力パルスはプリセツ
ト・ダウンカウンタ２１をスタートさせると共
に、フリツプフロツプ２４をセツトする。 このとき、プリセツト・ダウンカウンタ２１に
は、△θth／△ｔに応じて関数発生器２２から発
生される燃料一時増量補正出力がセツトされてい
る。なお、この場合、関数発生器２２を省略して
一時補正出力を固定値とすることもできる。 カウンタ２１がプリセツト量だけのクロツクCl
をダウンカウントすると、０検出器２３が出力を
生ずるので、フリツプフロツプ２４はリセツトさ
れる。 これによつて、フリツプフロツプ２４は、関数
発生器２２の出力に対応する時間Tsだけ出力を
生じ、これがオアゲート１０を介して基本燃料信
号Tiに重畳される。したがつて、前記時間だけ
燃料の一時的な増量補正供給が行なわれる。 すなわち、第３図のタイミング図に示すよう
に、△θth／△ｔの値が基準値Ｂを超えると（同
図ａ）、本来の基本燃料信号Ti（同図ｂ）とは独
立のタイミングで補正増量用信号Ts（同図ｃ）が
発生される。これによつて、燃料供給量が増加
し、エンジン出力が増大するので、円滑かつ十分
な加速を行なうことができる。 基本燃料信号Tiが制限値を超えたときに、一
時加算補正を禁止するのは、Tiがある程度以上
に大きいとき―すなわち、負荷がある程度以上の
状態下での加速時には、経験上一時加算を必要と
しないからである。また一時加算補正の量、すな
わち、関数発生器２２の出力は、加算燃料量が多
すぎてプラグがかぶり、失火を生じて出力低下を
生じない範囲で予め定められる。 また、以上では、一時加算補正は１回に限り行
なう例を示したが、この増量を２回またはそれ以
上の回数に分けて行なうこともできる。このため
には、例えばモノマルチ２０の出力を適当時間
（例えばその時の基本燃料噴射周期）だけ遅延さ
せた出力で、プリセツトカウンタ２１を予定回数
だけスタートさせ、フリツプフロツプ２４をセツ
トすればよい。もちろん、この時関数発生器２２
の出力は、それに応じて小さくしておく必要があ
る。 △θth／△ｔの値が減少し、クルーズ上限値＋
C1以下のクルーズ領域、又は減速基準値−C2以
下の減速領域に達すると、比較器１７からは信号
CR，DLが出力される。これらの信号はオアゲー
ト２８を介してフリツプフロツプ１８に加えられ
るので、フリツプフロツプ１８がリセツトされ
る。 なお、実際には△θth／△ｔの値が基準値Ｂの
前後でふらつくことが多く、Ｂを超す度に一時加
算を行なつていたのでは燃料が過剰となり、失火
の原因となる。しかし、こゝに示した燃料補正装
置においては、仮に△θth／△ｔがＢの前後で、
ふらついても、＋C1以下にならない限りフリツプ
フロツプ１８の状態は変化しない。このため、モ
ノマルチ２０が出力を発生することはなく、燃料
の一時加算は行なわれず、プラグがかぶつて失火
を生ずることは完全に防止される。 前述のようにして燃料の一時加算を行なうこと
によつて、エンジンの加速を迅速確実にすること
ができるが、一時加算のタイミングと基本噴射の
タイミングが一部または全部重なつた場合は、加
算の効果が低下したり、全く無くなつたりするお
それがある。 このために、この燃料補正装置では、アンドゲ
ート２５を介して、プリセツト・ダウンカウンタ
６にクロツクClを供給するようにし、前記ゲート
２５を、一時加算の信号すなわちフリツプフロツ
プ２４の反転出力で制御するようにしている。 このような構成によれば、燃料一時加算の信号
が出力されている間は、プリセツト・ダウンカウ
ンタ６へのクロツク供給が停止されるので、カウ
ントが行なわれず、両信号が重なつた場合は、基
本噴射タイミングがその分だけおくらされること
になる。したがつて、一時加算分が常に確実に行
なわれることになる。 しかしながら、以上に図示説明した燃料補正装
置では、△θth／△ｔの値が加速領域（Ｂ以上）
からクルーズ領域（＋C1以下）に低下した後、
再び加速領域にまで上昇すると、その度毎に燃料
の一時加算が行なわれる。 それ故に、例えば運転者が加速するか否かをた
めらつてスロツトル弁を急速に繰返し開閉した
り、あるいは、エンジンの始動時などにいわゆる
空ぶかしをしたりして、短時間の間に△θth／△
ｔの値がＢ以上と＋C1以下の間を往復動すると、
値Ｂを超えるたびに一時加算が行なわれるので燃
料供給量が過剰となり、プラグのカブリを生じて
失火を生じ易く、却つて加速性能を低下させる欠
点がある。 また明らかなように、このような傾向は、加速
率が予定値を超えている間中継続して加速増量を
行なう場合には、尚一層著しくなる。 本発明の目的は、前述のような欠点のないEFI
エンジンの燃料補正装置を提供することにある。 このために、本発明においては、クルーズ状態
になつてから予定時間を経過するまでの間は、換
言すれば、クルーズ状態が予定時間以上経続して
いないときは、例えエンジンが加速状態になつて
も一時加算を禁止する手段を、前記の燃料補正装
置に付加している。 さらに又、前記のように単に一時加算を禁止す
るだけでは、加速―減速―再加速のような状態で
の再加速性能が低下しがちであるので、これを防
止するために、本発明においては、加速後に減速
状態が検知されたならば、前記の燃料一時加算禁
止を解除する手段を、さらに追加することもでき
る。 第４図は本発明の一実施例の要部ブロツク図で
あり、第１図と同一の符号は同一または同等部分
をあらわす。 エンジンがクルーズ状態にあるときはコンパレ
ータ１７はCR信号を出力するので、フリツプフ
ロツプ１８はリセツトされている。プリセツトカ
ウン４１は、インバータ４２によるCR信号の反
転入力であるリセツト信号がないので、エンジン
パルスNeを計数し、予定時間以上にわたつてク
ルーズ状態が継続しておれば、フリツプフロツプ
４３にセツト信号を供給する。これによりアンド
ゲート４４は開かれる。 一方、コンパレータ１７のDL信号は、エンジ
ンがクルーズ状態にあれば出力されないので、イ
ンバータ４６によるその反転信号により、ワンシ
ヨツトマルチ４５がトリガされてフリツプフロツ
プ４７がセツト状態になり、アンドゲート４８も
開かれる。 エンジンが加速され、△θth／△ｔが＋C1を超
えるとCR信号がなくなるので、プリセツトカウ
ンタ４１はリセツトされる。しかし、このときは
フリツプフロツプ４３はその状態を反転しない。
△θth／△ｔがＢを超えて加速状態となり、コン
パレータ１７からK1出力が発生されると、アン
ドゲート４４，４８およびオアゲート４９を介し
てK1信号がフリツプフロツプ１８のセツト入力
端子に加えられる。これによつて、フリツプフロ
ツプ１８がセツトされ、第１図に関して前述した
ようにして、燃料の一時加算が実行される。 フリツプフロツプ４３，４７は、モノマルチ２
０の出力によつてリセツトされるので、前記の一
時加算動作の開始と同時にリセツトされ、アンド
ゲート４４，４８が閉じられる。 つぎに、エンジンが加速状態からクルーズ状態
になると、コンパレータ１７がCR出力を生ずる
ので、フリツプフロツプ１８がリセツトされ、一
方、プリセツトカウンタ４１がNeパルスの計数
を開始する。 プリセツトカウンタ４１の計数値が設定値に達
するまで、すなわち、エンジンが加速状態からク
ルーズ状態へ移行した後、予定時間が経過するま
での間に、減速状態に達することなしに再び加速
状態になつたとすると、コンパレータ１７はK1
信号を出力する。 しかしながら、このときはプリセツトカウンタ
４１が出力を発生せず、したがつてフリツプフロ
ツプ４３がリセツト状態、アンドゲート４４が閉
状態であり、一方のアンドゲート４８も閉じられ
ているので、K1信号はフリツプフロツプ１８を
セツトすることができず、燃料の加速時一時加算
は禁止される。 一方、仮に、プリセツトカウンタ４１が設定値
に達するまでの間にエンジンが一旦減速状態にな
つたとすると、コンパレータ１７のDL信号によ
つてフリツプフロツプ１８がリセツトされる。つ
ぎに、エンジンがクルーズ状態に移ると、前記
DL信号がなくなるので、その反転信号（インバ
ータ４６の出力）によつてワンシヨツトマルチ４
５がトリガされ、フリツプフロツプ４７がセツト
される。したがつて、アンドゲート４８が開かれ
る。 それ故に、続いてエンジンが加速状態になり、
コンパレータ１７からK1信号が出力されると、
K1信号はアンドゲート４８およびオアゲート４
９を経てフリツプフロツプ１８のセツト入力端子
に供給される。これによつて、先に述べたと同様
の燃料の加速一時補正が実行される。 以上のように、本発明によれば、△θth／△ｔ
の値からエンジンの加速が検知されても、それ以
前にクルーズ状態が予定時間継続していなけれ
ば、燃料の一時加算が禁止されるので、例えば運
転者が加速するか否かをためらつたり、あるい
は、エンジンの始動時などにいわゆる空ぶかしを
したりする場合でも、プラグのカブリや、これに
基づく失火が防止され、加速性能が改善される。
また、前記予定時間以内であつても、エンジンが
一旦減速状態になつたならば、前記の一時加算禁
止が解除されるので、このような場合は、十分な
加速性能を発揮することができる。 なお、前述の一時加算禁止解除は必ずしも必要
ではなく、場合によつては省略できるものであ
る。この場合は、第４図のフリツプフロツプ４
７、インバータ４６、アンドゲート４８、オアゲ
ート４９を省略可能である。 以上に図示、説明した本発明は、マイクロコン
ピユータ等の電算機を用いても実施できるもので
ある。この場合のフローチヤートを第５図に示
し、各ステツプS1〜S12における演算内容を以下
に説明する。 S1……Ne，θth等の必要データを読込み、dθth／
dtを演算する。 S2……dθth／dtが基準値＋C1より小かどうか、
すなわちエンジンがクルーズ領域にあるか否
かを判定する。YesであればステツプS3へ進
み、NoであればステツプS5に進む。 S3……dθth／dtが−C2より小かどうかを判定す
る。Noならば、エンジンはクルーズ領域に
あるので、ステツプS4へ進み、Yesならば減
速領域であることを判定し、ステツプS12へ
進む。 S4，S4a……カウンタの内容に１を加算する。 S5……K2フラグが１かどうか、すなわちその前
に減速状態になつたかどうかを判定する。初
めは減速状態を通つていないので、Noであ
り、ステツプS6へ進む。Yesならばステツプ
S7へジヤンプする S6……カウンタの内容がｎ以上かどうか、すな
わち、クルーズ状態がｎサンプリング期間だ
け継続されたか否かをチエツクする。初めは
NoであるからステツプS1へもどる。クルー
ズ状態がｎサンプリング期間持続され、カウ
ンタの内容がｎに達すると、ステツプS7へ
進むようになる。 S7……通常のEFI制御方式にしたがつて読出して
いる基本燃料信号Tiが、予め決められた制
御値Tlimより大かどうかを判定する。大で
あれば、一時的増量補正は行なわないので、
元に戻る。小ならばステツプS8に進む。 S8……dθth／dtが基準値Ｂよりも大か否かを判
定する。Noならば一時的増量補正は行なわ
ず、元に戻る。YesならばステツプS9に進
む。 S9……K1フラグが１になつているかどうか、す
なわち、一時的増量補正が既に行なわれたか
どうかを判定する。最初は、一時的増量補正
は行なわれていないので、判定結果はNoと
なり、ステツプS10，S11に進む。 S10……その時のdθth／dtの値に応じた一時的補
正量を演算するか、予め準備されたテーブル
から読取る。なお、この値は、一定にしてお
いてもよい。 S11……前のステツプS10で演算、または読取ら
れた増量補正信号を出力し、その時間だけソ
レノイドを付勢して、燃料噴射を行なわせ
る。同時にK1フラグを１にし、K2フラグを
０にし、さらにカウンタをクリアして、元に
戻る。 S12……K2フラグを１にし、エンジンが減速状態
を通過したことを指示して元に戻る。 それ故に、直前の加速が行なわれてから予定時
間以上の間、dθth／dtの値がＢ以下、−C2以上の
状態−すなわち、エンジンのクルーズ状態が継続
すれば、電算機の演算はステツプS1→S2→S3→
S4→S1、またはステツプS1→S2→S4a→…S8→
S1のループを循環し、カウンタの計数値はｎ以
上となつている。また、減速状態を通過していな
いのでK2フラグは０である。 つぎに、加速状態により、dθth／dtが基準値Ｂ
より大きくなると、ステツプS2からS4a→S5…
S8→S9→S10→S11のルートで燃料の一時加算が
行なわれる。 また、カウンタの計数値がｎ以上にならないう
ちにdθth／dtの値がＢ以上―すなわち、加速状態
になると、電算機演算の流れはステツプS1→S2
→S4a→S5を経てステツプS6に達するが、ここで
の判定結果はNoであるから、再びステツプS1に
戻り、燃料の一時加算は行なわれない。 カウンタの計数値がｎ以上にならない間に、エ
ンジンが一旦減速されてから加速された場合は、
減速時にステツプS1→S2→S3→S12の流れで、
K2フラグを１にし、減速状態を通つたことを指
示する。 続いて加速状態になつたとき、演算の流れはス
テツプS1→S2→S4a→S5と進み、ステツプS5で
の判定がYesとなるので、ステツプS7へジヤンプ
し、他の必要条件が満足されておれば、前述の場
合と同様にして燃料の一時加算が実行される。 なお、一時的増量補正を２回以上に分けて行な
う場合は、例えば、ステツプS11において、エン
ジン回転周期を演算し、その時間インターバルで
燃料噴射信号を複数回出力してやればよい。 以上のように、第４図に関して前述したのと全
く同様の作用効果が、電算機を用いる演算制御に
よつて達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の先行技術としてのEFIエンジ
ン燃料補正装置のブロツク図、第２図および第３
図はその動作説明のためのタイムチヤート、第４
図は本発明の一実施例の要部ブロツク図、第５図
は本発明を電算機制御によつて実施する場合の一
実施例のフローチヤートである。 １……マトリツクスメモリ、６，２１，４１…
…プリセツト・ダウンカウンタ、７……シーケン
スタイマ、８，２３……０検出器、９，１８，２
４，４３，４７……フリツプフロツプ、１３……
割算器、１４，１５……レジスタ、１６……減算
器、１７……比較器、２０……モノマルチ、２２
……関数発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転数、スロツトル弁開度、吸入負圧等の中
   の少なくとも２つのエンジンパラメータに基づい
   て基本燃料噴射時間を決定する装置と、前記基本
   燃料噴射時間の間ノズルを開き、一定圧力で燃料
   を噴射させる装置と、スロツトル弁開度の増加率
   を得る装置と、前記増加率が加速増量基準値を超
   えたときは、予め定められた時間だけノズルを一
   時的に開いて燃料を加算噴射させる装置とを有す
   る燃料噴射式内燃エンジンの燃料補正装置であつ
   て、 前記増加率が加速増量基準値以下で、かつこれ
   よりも小さい減速基準値以上である状態が予定時
   間以上継続していないときは前記燃料加算噴射を
   禁止する装置をさらに具備したことを特徴とする
   燃料噴射式内燃エンジンの燃料補正装置。 ２ 回転数、スロツトル弁開度、吸入負圧等の中
   の少なくとも２つのエンジンパラメータに基づい
   て基本燃料噴射時間を決定する装置と、前記基本
   燃料噴射時間の間ノズルを開き、一定圧力で燃料
   を噴射させる装置と、スロツトル弁開度の増加率
   を得る装置と、前記増加率が加速増量基準値を超
   えたときは、予め定められた時間だけノズルを一
   時的に開いて燃料を加算噴射させる装置とを有す
   る燃料噴射式内燃エンジンの燃料補正装置であつ
   て、 前記増加率が加速増量基準値以下で、かつこれ
   よりも小さい減速基準値以上である状態が予定時
   間以上継続していないときは前記燃料加算噴射を
   禁止する装置と、 一旦燃料加算噴射が行なわれた後、前記増加率
   が前記減速基準値以下に減少したときは前記禁止
   を解除する装置とを具備したことを特徴とする燃
   料噴射式内燃エンジンの燃料補正装置。