JPH022457B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の電子制御燃料噴射方法に
係り、特に、吸気管圧力感知式の電子制御燃料噴
射装置を備えた自動車用内燃機関に用いるのに好
適な、エンジンの吸気管圧力とエンジンの回転数
に応じて基本噴射量を求めると共に、過渡時等
は、エンジン運転状態に応じて前記基本噴射量を
増減量補正することによつて燃料噴射量を決定す
るようにした内燃機関の電子制御燃料噴射方法の
改良に関する。

自動車用エンジン等の内燃機関の燃焼室に所定
空燃比の混合気を供給する方法の一つに、電子制
御燃料噴射装置を用いるものがある。これは、エ
ンジン内に燃料を噴射するためのインジエクタ
を、例えば、エンジンの吸気マニホルド或いはス
ロツトルボデーに、エンジン気筒数個或いは１個
配設し、該インジエクタの開弁時間をエンジンの
運転状態に応じて制御することにより、所定の空
燃比の混合気がエンジン燃焼室に供給されるよう
にするものである。この電子制御燃料噴射装置に
は、大別して、エンジンの吸入空気量とエンジン
回転数に応じて基本噴射量を求めるようにした、
いわゆる吸入空気量感知式の電子制御燃料噴射装
置と、エンジンの吸気管圧力とエンジン回転数に
応じて基本噴射量を求めるようにした、いわゆ
る、吸気管圧力感知式の電子制御燃料噴射装置が
ある。

このうち前者は、空燃比を精密に制御すること
が可能であり、排気ガス浄化対策が施された自動
車用エンジンに広く用いられるようになつてい
る。しかしながら、この吸入空気量感知式の電子
制御燃料噴射装置においては、吸入空気量が、ア
イドル時と高負荷時で50倍程度変化し、ダイナミ
ツクレンジが広いので、吸入空気量を電気信号に
変換する際の精度が低くなるだけでなく、後段の
デジタル制御回路における計算精度を高めようと
すると、電気信号のビツト長が長くなり、デジタ
ル制御回路として高価なコンピユータを用いる必
要がある。又、吸入空気量を測定するために、エ
アフローメーター等の非常に精密な構造を有する
測定器を用いる必要があり、設備費が高価となる
等の問題点を有していた。

一方、後者の吸気管圧力感知式の電子制御燃料
噴射装置においては、吸気管圧力の変化量が２〜
３倍程度と少なく、ダイナミツクレンジが狭いの
で、後段のデジタル制御回路における演算処理が
容易であるだけでなく、吸気管圧力を検知するた
めの圧力センサも安価であるという特徴を有す
る。しかしながら、吸入空気量感知式の電子制御
燃料噴射装置に比べると、空燃比の制御精度が低
く、特に、アイドル時には、各センサからの入力
信号の位相遅れにより正帰還がかかりエンジン回
転がハンチングすることがあつた。このハンチン
グを防止するべく、アイドル時に、吸気管圧力及
びエンジン回転数の変化速度に応じて燃料噴射量
を増減量補正する、第１図Ａに示すようなアイド
ル時空燃比補正を行うことも考えられるが、エン
ジン始動後に、エンジン暖機状態に応じて燃料噴
射量を増量補正し、次いで減衰する、第１図Ｂに
示すような始動後増量と併用された場合には、第
１図Ｃに示す如く、特にエンジン始動直後に空燃
比がオーバーリツチとなり、エンジン回転が不安
定になるだけでなく、始動性も悪くなつてしまう
という問題があつた。このような問題は、特に、
エンジン冷却水温が低く、低温時に、エンジン暖
機状態に応じて燃料噴射量を増量補正する暖機増
量が更に併用された場合に大である。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、吸気管圧力感知式の電子制御燃料噴
射装置において、特に、低温時の始動性及び始動
後のアイドル安定性を向上することができる内燃
機関の電子制御燃料噴射方法を提供することを目
的とする。

本発明は、エンジンの吸気管圧力とエンジン回
転数に応じて基本噴射量を求めると共に、過渡時
は、エンジン運転状態に応じて前記基本噴射量を
増減量補正することによつて燃料噴射量を決定す
るようにした内燃機関の電子制御燃料噴射方法に
おいて、エンジン始動後に、エンジン冷却水温に
応じて増量値の初期値を決定し、次いで所定時間
毎又は所定回転毎に前記初期値を所定値ずつ減衰
させる始動後増量と、アイドル時に、吸気管圧力
の変化速度及びエンジン回転数の変化速度に応じ
て燃料噴射量を増減量補正してアイドル回転を安
定化するアイドル時空燃比補正とを行うと共に、
前記始動後増量実行中は、該アイドル時空燃比補
正を禁止するようにして、前記目的を達成したも
のである。

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。

本発明に係る内燃機関の電子制御燃料噴射方法
が採用された吸気管圧力感知式の電子制御燃料噴
射装置の実施例は、第２図及び第３図に示す如
く、外気を取入れるためのエアクリーナ１２と、
該エアクリーナ１２より取入れられた吸入空気の
温度を検出するための吸気温センサ１４と、吸気
通路１６中に配設され、運転席に配設されたアク
セルペダル（図示省略）と連動して開閉するよう
にされた、吸入空気の流量を制御するための絞り
弁１８と、該絞り弁１８がアイドル開度にあるか
否かを検出するためのアイドル接点及び絞り弁１
８の開度に比例した電圧出力を発生するポテンシ
ヨメータを含むスロツトルセンサ２０と、気筒間
の吸気干渉を防止するためのサージタンク２２
と、該サージタンク２２内の圧力ら吸気管圧力を
検出するための吸気管圧力センサ２３と、前記絞
り弁１８をバイパスするバイパス通路２４と、該
バイパス通路２４の途中に配設され、該バイパス
通路２４の開口面積を制御することによつてアイ
ドル回転速度を制御するためのアイドル回転制御
弁２６と、吸気マニホルド２８に配設された、エ
ンジン１０の吸気ポートに向けて燃料を噴射する
ためのインジエクタ３０と、排気マニホルド３２
に配設された、排気ガス中の残存酸素濃度から空
燃比を検知するための酸素濃度センサ３４と、前
記排気マニホルド３２下流側の排気管３６の途中
に配設された三元触媒コンバータ３８と、エンジ
ン１０のクランク軸の回転と連動して回転するデ
イストリビユータ軸を有するデイストリビユータ
４０と、該デイストリビユータ４０に内蔵され
た、前記デイストリビユータ軸の回転に応じて上
死点信号及びクランク角信号を出力する上死点セ
ンサ４２及びクランク角センサ４４と、エンジン
ブロツクに配設された、エンジン冷却水温を検知
するための冷却水温センサ４６と、変速機４８の
出力軸の回転数から車両の走行速度を検出するた
めの車速センサ５０と、前記吸気管圧力センサ２
３出力の吸気管圧力と前記クランク角センサ４４
の出力から求められるエンジン回転数に応じてエ
ンジン１工程あたりの基本噴射量をマツプから求
めると共に、これを前記スロツトルセンサ２０の
出力、前記酸素濃度センサ３４出力の空燃比、前
記冷却水温センサ４６出力のエンジン冷却水温等
に応じて増減量補正することによつて、燃料噴射
量を決定して前記インジエクタ３０に開弁時間信
号を出力し、又、エンジン運転状態に応じて点火
時期を決定してイグナイタ付コイル５２に点火信
号を出力し、更に、アイドル時に前記アイドル回
転制御弁２６を制御するデジタル制御回路５４と
を備えた自動車用エンジン１０の吸気管圧力式電
子制御燃料噴射装置において、前記デジタル制御
回路５４内で、エンジン始動後に、エンジン冷却
水温から検知されるエンジン暖機状態に応じて燃
料噴射量を増量補正し、次いで減衰する始動後増
量と、アイドル時に、吸気管圧力及びエンジン回
転数の変化速度に応じて燃料噴射量を増減量補正
するアイドル時空燃比補正とを行うと共に、前記
始動後増量実行中は、該アイドル時空燃比補正を
禁止するようにしたものである。

前記デジタル制御回路５４は、第３図に詳細に
示す如く、各種演算処理を行うマイクロプロセツ
サからなる中央処理装置（以下CPUと称する）
６０と、前記吸気温センサ１４、スロツトルセン
サ２０のポテンシヨメータ、吸気管圧力センサ２
３、酸素濃度センサ３４、冷却水温センサ４６等
から入力されるアナログ信号を、デジタル信号に
変換して順次CPU６０に取込むためのマルチプ
レクサ付アナログ入力ポート６２と、前記スロツ
トルセンサ２０のアイドル接点、上死点センサ４
２、クランク角センサ４４、車速センサ５０等か
ら入力されるデジタル信号を、所定のタイミング
でCPU６０に取込むためのデジタル入力ポート
６４と、プログラム或いは各種定数等を記憶する
ためのリードオンリーメモリ（以下ROMと称す
る）６６と、CPU６０における演算データ等を
一時的に記憶するためにランダムアクセスメモリ
（以下RAMと称する）６８と、機関停止時にも
補助電源から給電されて記憶を保持できるバツク
アツプ用ランダムアクセスメモリ（以下バツクア
ツプRAMと称する）７０と、CPU６０における
演算結果を所定のタイミングで前記アイドル回転
制御弁２６、インジエクタ３０、イグナイタ付コ
イル５２等に出力するためのデジタル出力ポート
７２と、上記各構成機器間を接続するコモンバス
７４とから構成されている。

以下作用を説明する。

まずデジタル制御回路５４は、吸気管圧力セン
サ２３出力の吸気管圧力PMと、クランク角セン
サ４４の出力から算出されるエンジン回転数NE
により、ROM６６に予め記憶されているマツプ
から、基本噴射時間TP（RM，NE）を読出す。

更に、各センサからの信号に応じて、次式を用
いて前記基本噴射時間TP（PM，NE）を補正す
ることにより、燃料噴射時間TAUを算出する。

TAU＝TP（PM，NE）＊（１＋FSE ＋FLL）＊WL ……(1) ここで、FSEは、始動後増量補正係数、FLL
は、アイドル時空燃比補正係数、WLは、暖機増
量補正係数である。

このようにして決定された燃料噴射時間TAU
に対応する燃料噴射信号が、インジエクタ３０に
出力され、エンジン回転と同期してインジエクタ
３０が燃料噴射時間TAUだけ開かれて、エンジ
ン１０の吸気マニホルド２８内に燃料が噴射され
る。

本実施例における始動後増量補正係数FSE及び
アイドル時空燃比補正係数FLLの計算は、第４
図に示すようなプログラムに従つて行われる。

即ち、まずステツプ１０１で、エンジン冷却水
温THWを取込む。次いで、ステツプ１０２で、
予めROM６６に記憶されている、エンジン冷却
水温THWと始動後増量補正係数FSEの初期値と
の関係を表わしたテーブルから、エンジン冷却水
温THWに応じた始動後増量補正係数FSEの初期
値を読出す。更に、ステツプ１０３に進み、前回
の減衰から所定時間或いは所定回転数経過したか
否かを判定する。判定結果が正である場合には、
ステツプ１０４に進み、次式に従つて、その時の
始動後増量補正係数FSEを所定量ΔFSEだけ減衰
したものを、新たな始動後増量補正係数FSEとす
る。

FSE＝FSE−ΔFSE ……(2) ステツプ１０４終了後、或いは、前出ステツプ
１０３における判定結果が否である場合には、ス
テツプ１０５に進み、その時の始動後増量補正係
数FSEが０に到達したか否かを判定する。判定結
果が否である場合、即ち、始動後増量実行中であ
る場合には、ステツプ１０６に進み、アイドル時
空燃比補正係数FLLを０として、このプログラ
ムを終了し、アイドル時空燃比補正が行われない
ようにする。

一方、ステツプ１０５における判定結果が正で
ある場合、即ち、始動後増量が終了している場合
には、ステツプ１０７に進み、エンジン１回転当
りの吸気管圧力の変化量△PMを求める。次い
で、ステツプ１０８に進み、求められた吸気管圧
力の変化量△PMに応じて、第５図に示すような
関係に従つて予めROM６６に記憶されているテ
ーブルから、吸気管圧力補正係数FPMを読出す。
更に、ステツプ１０９に進み、エンジン１回転当
りのエンジン回転数の変化量△NEを求める。次
いで、ステツプ１１０に進み、求められたエンジ
ン回転数の変化量△NEに応じて、第６図に示す
ような関係に従つて予めROM６６に記憶されて
いるテーブルから、エンジン回転数補正係数
FNEを読出す。更に、ステツプ１１１に進み、
次式に示す如く、吸気管圧力補正係数FPMとエ
ンジン回転数補正係数FNEから、アイドル時空
燃比補正係数FLLを算出して、このプログラム
を終了する。

FLL＝FPM＋FNE ……(3) 本実施例における最終的な補正係数の変化状態
の一例を第７図に示す。

以上説明した通り、本発明によれば、吸気管圧
力感知式の電子制御燃料噴射装置において、始動
後増量とアイドル時空燃比補正が併用されること
によつて生じる、エンジン始動直後の空燃比のオ
ーバーリツチを防止することができ、特に、暖機
増量も行われる低温時のエンジン始動性及び始動
後のアイドル安定性を向上することができるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、内燃機関の電子制御燃料噴射方法に
おいて、始動後増量とアイドル時空燃比補正とを
併用した場合の増量の様子を示す線図、第２図
は、本発明に係る内燃機関の電子制御燃料噴射方
法が採用された、自動車用エンジンの吸気管圧力
感知式電子制御燃料噴射装置の実施例の構成を示
すブロツク線図、第３図は、前記実施例で用いら
れているデジタル制御回路の構成を示すブロツク
線図、第４図は、同じく前記実施例で用いられて
いる、始動後増量補正係数及びアイドル時空燃比
補正係数を算出するためのプログラムを示す流れ
図、第５図は、同じく、エンジン１回転当りの吸
気管圧力の変化量と吸気管圧力補正係数の関係を
示す線図、第６図は、同じく、エンジン１回転当
りのエンジン回転数の変化量とエンジン回転数補
正係数の関係を示す線図、第７図は、前記実施例
における始動後増量及びアイドル時空燃比補正の
様子を示す線図である。 １０…エンジン、１４…吸気温センサ、１８…
絞り弁、２０…スロツトルセンサ、２３…吸気管
圧力センサ、３０…インジエクタ、３４…酸素濃
度センサ、４０…デイストリビユータ、４２…上
死点センサ、４４…クランク角センサ、４６…冷
却水温センサ、５４…デジタル制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの吸気管圧力とエンジン回転数に応
   じて基本噴射量を求めると共に、過渡時は、エン
   ジン運転状態に応じて前記基本噴射量を増減量補
   正することによつて燃料噴射量を決定するように
   した内燃機関の電子制御燃料噴射方法において、 エンジン始動後に、エンジン冷却水温に応じて
   増量値の初期値を決定し、次いで所定時間毎又は
   所定回転毎に前記初期値を所定値ずつ減衰させる
   始動後増量と、 アイドル時に、吸気管圧力の変化速度及びエン
   ジン回転数の変化速度に応じて燃料噴射量を増減
   量補正してアイドル回転を安定化するアイドル時
   空燃比補正とを行うと共に、 前記始動後増量実行中は、該アイドル時空燃比
   補正を禁止することを特徴とする内燃機関の電子
   制御燃料噴射方法。