JPH0229852B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、エンジン負荷が所定値より小さいと
きは、いわゆるＬ−ジエトロニツク（Jetronic）
方式により、エンジン負荷が所定値より大きいと
きは、いわゆるＤ−ジエトロニツク（Jetronic）
方式により燃料噴射量を制御する電子燃料噴射式
エンジンの制御装置の改良に関する。

先行技術 電子燃料噴射式エンジンの制御装置としては、
現在、一般に、いわゆるＬ−ジエトロニツク方式
（以下、Ｌ−Ｊ方式と言う。）及びＤ−ジエトロニ
ツク方式（以下、Ｄ−Ｊ方式と言う。）の二種類
の方式が知られている。

Ｌ−Ｊ方式は、スロツトル弁上流の吸気管内に
設けたエアフローセンサの検出出力信号及びエン
ジン回転数検出器の検出出力信号に基づいて、エ
ンジン運転状態に応じた最適空燃比を与える燃料
噴射量を求め、この燃料噴射量で燃料が噴射され
るように、燃料噴射弁の開弁時間を制御する方式
である。しかし、吸入空気量は運転状態に応じて
きわめて大きく変動するものであるため、単一の
エアーフローメータを用いて全運転領域にわたつ
て吸入空気量を精度よく検出することは困難であ
り、とくに、吸気流量の多い高負荷運転状態にお
いては精度の低下が顕著となる。

他方、Ｄ−Ｊ方式は、吸気管内圧力及びエンジ
ン回転数を検出し、これらの検出信号に基づいて
エンジン１回転あたりの吸入空気量を求め、エン
ジン運転状態に応じた最適空燃比を与える燃料噴
射量を算出して、この燃料噴射量で燃料が噴射さ
れるように、燃料噴射弁の開弁時間を制御する方
式である。この方式は、エンジン回転数が一定の
場合には、吸入空気量は吸気管内圧力にほぼ比例
することに着目し、予め燃料制御回路のメモリに
吸気管内圧力に応じた吸入空気量に対する基本燃
料噴射量を記憶させておき、更にこの基本燃料噴
射量に、エンジン回転数に基づく補正を行つて燃
料噴射量を決定するものである。しかし、エンジ
ン回転数に基づいて補正を行う場合、低回転低負
荷領域における補正係数が大きくバラつくため、
所望の燃料噴射量を高精度に算出することができ
ないという問題があつた。すなわち、吸気管内圧
力及びエンジン回転数が定まつても、エンジンの
運転状態や外気条件等により、算出される吸入空
気量は所望値より偏倚し、特に低回転領域におい
て偏倚量が大きいという傾向があり、Ｄ−Ｊ方式
は、低回転低負荷領域において空燃比制御精度が
悪いという問題があつた。

このようなＬ−Ｊ方式及びＤ−Ｊ方式の短所を
互いに補うと共にその長所を活かすように、所定
の吸入空気量以下ではＬ−Ｊ方式により、所定の
吸入空気量以上ではＤ−Ｊ方式によつて、燃料噴
射量を制御する電子燃料噴射式エンジンの制御装
置が、特公昭59−7017号公報により提案されてい
る。この方式によれば、広汎な吸入空気量変動範
囲に対して最適空燃比を与える燃料噴射量を精度
良く算出し制御しうるという利点がある。

解決しようとする問題点 しかし、特公昭59−7017号公報に開示されるよ
うな運転状態に応じてＬ−Ｊ方式とＤ−Ｊ方式と
の切り換えと行う電子燃料噴射式エンジンの制御
装置において、エンジンの冷間時では、ハウジン
グ、シール等の変形に起因する吸気のシール不足
が生じ易くなり、同じ吸気量であつても吸気管内
圧力が大気側にずれること、あるいは、エンジン
回転が不安定になり同じ吸気量であつても吸気管
内圧力が変化すること等の理由により、吸気管内
圧力と実際の吸入空気量との対応関係が不安定と
なり、この結果Ｄ−Ｊ方式による燃料噴射量制御
の精度が悪化して、上記切り換え制御の意義を減
殺することとなる。

問題を解決するための手段 本発明は、上記事情に鑑みて構成されたもので
運転状態に応じてＬ−Ｊ方式及びＤ−Ｊ方式の切
り換えを適正に行つて、冷間時における上記吸気
管内圧力と吸入空気量との対応関係の不安定化に
起因する燃料噴射量制御の精度の低下を、最小限
にとどめることができる電子燃料噴射式エンジン
を提供することを目的としている。

本発明の電子燃料噴射式エンジンは、吸気系に
設けられ吸入空気量を検出するエアフローメータ
と、スロツトル弁下流の吸気負圧またはスロツト
ル弁の開度に対応する信号を出力する負荷検出手
段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数
検出手段と、前記エアーフローメータの出力に基
づき燃料噴射弁を制御する第１燃料制御手段すな
わち、Ｌ−Ｊ方式による燃料制御手段と、前記負
荷検出手段とエンジン回転数検出手段との出力に
基づき燃料噴射弁を制御する第２燃料制御手段す
なわち、Ｄ−Ｊ方式による燃料制御手段と、吸入
空気量が所定量を越える運転領域では前記第１燃
料制御手段に基づく燃料噴射量制御から第２燃料
制御手段に基づく燃料噴射量制御に切り換える切
換手段とを備えている。

本発明によれば、吸入空気量が比較的少ない低
中負荷運転領域では、第１燃料制御手段すなわち
Ｌ−Ｊ方式による燃料制御手段により、燃料噴射
量が制御され、吸入空気量が所定値を越えて運転
状態が高負荷側に移行した場合には、第２燃料制
御手段により、燃料噴射量が制御されるように切
換手段により燃料噴射量制御が切り換えられるよ
うになつている。

そして、本発明では、前記切換手段は、エンジ
ンの冷間時には、前記第２燃料制御手段により噴
射量が制御される運転領域を極力減少させるよう
に構成されている。この場合、エンジンの冷間時
には、第２燃料制御手段による燃料噴射量制御は
行わず全運転領域にわたつて第１燃料制御手段に
より燃料噴射量制御を行うように構成してもよ
い。

発明の効果 本発明によれば、エンジンの冷間時においては
信頼性の低下するＤ−Ｊ方式に基づく第２燃料制
御手段を用いる制御を極力行わないようにしてい
る。これによつて、冷間時において吸気管内圧力
と吸入空気量との対応関係がずれることに起因す
る燃料噴射量制御の精度の低下を抑えることがで
きる。

実施例 以下、添付図面に基づき、本発明の実施例につ
いて詳細に説明を加える。

第１図は、本発明の一実施例に係るエンジンの
全体概略図である。エンジン１は、シリンダボア
２内を往復運動するピストン３を備えており、シ
リンダボア２のピストン３の上方空間は燃焼室４
を構成している。燃焼室４には、点火プラグ４ａ
が臨ませられるとともに、吸気ポート５及び排気
ポート６がそれぞれ開口しており、これらの吸気
ポート５及び排気ポート６には、それぞれ吸気弁
７及び排気弁８が組み合わされている。また、吸
気ポート５及び排気ポート６には、吸気通路９及
び排気通路１０がそれぞれ連通している。吸気通
路９の上流端には、エアクリーナー１１が設置さ
れ、エアクリーナー１１の下流の吸気通路９内に
は、エアフローメータ１２が、エアフローメータ
１２の下流には、スロツトル弁１３が、更にスロ
ツトル弁１３の下流には、燃料噴射弁１４がそれ
ぞれ設けられている。

排気通路１０には、排気ガス中の酸素濃度を検
出して空燃比を制御するための空燃比センサ１５
が取り付けられている。

本実施例のエンジンの燃料供給系において、燃
料は燃料タンク１６より燃料ポンプ１７に導入さ
れ、燃料フイルター１８を経て、燃圧レギユレー
タ１９により所定の圧力に調圧され、燃料噴射弁
１４に送られる。本実施例においては、燃料噴射
量を制御するため、好ましくはマイクロコンピユ
ータを含んで構成される燃料噴射量制御装置２０
が設けられる。燃料噴射量制御装置２０には、ス
ロツトル弁１３の開度を示す信号、スロツトル弁
１３の下流の吸気管内に設けられた吸気管内圧力
センサ２１からの吸気管内圧力検出信号、エンジ
ン回転数を検出するための回転センサ２２からの
信号、空燃比センサ１５からの酸素濃度信号及び
冷却水温を表す信号がそれぞれ入力され燃料噴射
量制御装置２０は、これらの入力信号に基づいて
所定の演算を行つて燃料噴射量を算出し、燃料噴
射弁１４の開弁時間を制御する。

第２図は、本発明に係る燃料噴射量制御装置２
０の一実施例の構成を示すブロツク図である。

第２図において、燃料噴射量制御装置２０は、
エアフローメータ１２、回転センサ２２及び吸気
管内圧力センサ２１の検出信号に基づいて、Ｌ−
Ｊ方式により燃料噴射量を演算するＬ−Ｊ方式噴
射量制御手段２３とＤ−Ｊ方式により燃料噴射量
を演算するＤ−Ｊ方式噴射量制御装置２４とをそ
れぞれ備えている。

さらに本例の燃料噴射量制御装置２０は、吸気
管内圧力検出センサ２１から出力された吸気管内
圧力値と実験的に予め定めた所定のＬ−Ｊ方式／
Ｄ−Ｊ方式切り換え圧力値との大小を比較判定す
る吸気管内圧力判定手段２５と、この判定信号に
基づき、Ｌ−Ｊ方式、Ｄ−Ｊ方式に従つて演算し
た噴射量値のいずれか一方を選択するＬ−Ｊ方
式／Ｄ−Ｊ方式切換手段２６とを備えている。

また、本例の燃料噴射量制御装置２０は、吸気
管内圧力判定手段２５からの信号を受け、エンジ
ン冷却水温の値に応じて上記Ｌ−Ｄ切り換え圧力
値を変更し、または、Ｌ−Ｊ方式からＤ−Ｊ方式
への切り換えを禁止させる信号を上記切換手段２
６に対して出力するＤ−Ｊ禁止手段２７を備えて
いる。

以下、本例の燃料噴射量制御の１例について説
明する。

第３図は、第２図に示された燃料噴射量制御装
置２０における制御方法を示すフローチヤートで
ある。第３図において、まず、エアフローメータ
１２により検出された吸入空気流量データQa、
回転センサ２２により検出されたエンジン回転数
データNe及び吸気管内圧力センサ２１により検
出された吸気管内圧力データPmが、それぞれ入
力される。次いで、これら入力されたデータに基
づき、Ｌ−Ｊ方式演算手段によりＬ−Ｊ方式に基
づいて基本燃料噴射量τ_Lが噴射時間の形で算出さ
れ、またＤ−Ｊ方式演算手段によりＤ−Ｊ方式に
基づいて基本燃料噴射量τ_dが噴射時間の形で算出
される。

つぎに、燃料噴射量制御装置２０は、水温デー
タTwを読み込み、水温が所定温度以上かどうか
を判断することにより、冷間時であるかどうかを
判定する。冷間時でない通常の運転時には、燃料
噴射量制御装置２０は、吸気管内圧力センサ２１
の検出した吸気管内圧力データPmを、吸気管内
圧力判定手段２５により所定の吸気管内圧力P₀
と比較し、判定結果をＬ−Ｊ方式／Ｄ−Ｊ方式切
換手段に出力する。Ｌ−Ｊ方式／Ｄ−Ｊ方式切換
手段は、吸気管内圧力判定手段２５からの入力信
号が、Pm＜P₀であるときは、Ｌ−Ｊ方式による
基本燃料噴射量τ_Lを基本燃料噴射量値として読み
込む。また、Pm≧P₀であるときは、Ｄ−Ｊ方式
による制御手段の出力値τ_dを基本燃料噴射量値と
して選択する。

一方、冷間時である場合には、吸気管内圧力
Pmの値を判断することなく、Ｄ−Ｊ禁止手段２
７が切換手段２６に切り換え信号を出力する。従
つてこの場合には、Ｌ−Ｊ方式による基本燃料噴
射量τ_Lが読み込まれる。

この結果、エンジン冷却水温の高い通常の運転
状態では、第４図にしめすように、吸気管内圧力
がPm＜P₀であるときは、Ｌ−Ｊ方式による燃料
噴射量制御が行われ、Pm≧P₀であるときはＤ−
Ｊ方式よる燃料噴射量制御が行われる。

つぎに、燃料噴射量制御装置２０は、暖気補正
係数Cw、バツテリー電圧補正係数C_BATを算出す
る。

最後に燃料噴射量制御装置２０は、上記手順で
求めた各種の補正係数すなわち、暖気補正係数
Cw、バツテリー電圧補正係数C_BAT等の値を考慮
して最終燃料噴射量を与える噴射時間Ｔを演算す
る。

そして、燃料噴射量制御装置２０は所定の燃料
噴射時期に対応して燃料噴射時間Ｔだけ開弁する
ように燃料噴射弁１４に命令信号を出力する。

第６図を参照すれば、本発明の他の実施例が示
されており、本例では、水温が所定温度以上すな
わち通常の運転時では、前例と同様に吸気管内圧
力がPm＜P₀であるときは、Ｌ−Ｊ方式による燃
料噴射量制御が行われ、Pm≧P₀であるときはＤ
−Ｊ方式よる燃料噴射量制御が行われる。

しかし、冷間時には、所定値P₀よりも大きい
圧力値P₁との比較が行われ、Pm＜P₁であるとき
は、Ｌ−Ｊ方式による燃料噴射量制御が行われ、
Pm≧P₁であるときはＤ−Ｊ方式よる燃料噴射量
制御が行われる。

すなわち、この場合には、第７図の想像線で示
すようにＬ−Ｄの切り換え線が高負荷側に変更さ
れる。

以上の本例の制御によれば、運転状態に応じて
Ｌ−Ｊ方式とＤ−Ｊ方式による燃料噴射量制御の
切り換えを適宜行うようにしているので、全運転
領域にわたつて精度の良い燃料噴射量制御を行う
ことができる。この場合本例の制御では、冷間時
には、Ｄ−Ｊ方式による制御の信頼性が低下する
ことに鑑み、冷間時においては、Ｄ−Ｊ方式によ
る燃料噴射量制御を極力少なくするようにしてい
る。この結果冷間時における燃料噴射量制御の精
度の低下を最小限にとどめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係る電子燃料噴
射式エンジンの全体構成図、第２図は、燃料噴射
量制御装置のブロツク図、第３図は、本発明の１
実施例に係る燃料噴射量制御のフローチヤート、
第４図は、エンジン負荷とエンジン回転数との関
係において、Ｌ−Ｊ制御領域及びＤ−Ｊ制御領域
を示すグラフ、第５図は、冷間時における第４図
と同様の図、第６図は、本発明の他の実施例にか
かる燃料噴射量制御のフローチヤート、第７図は
第４図と同様にＬ−Ｊ制御領域及びＤ−Ｊ制御領
域を示すグラフである。 １……エンジン、２……シリンダボア、３……
ピストン、４……燃焼室、５……吸気ポート、６
……排気ポート、７……吸気弁、８……排気弁、
９……吸気通路、１０……排気通路、１１……エ
アクリーナ、１２……エアーフローメータ、１３
……スロツトル弁、１４……燃料噴射弁、１５…
…空燃比センサ、１６……燃料タンク、１７……
燃料ポンプ、１８……フイルタ、１９……燃料圧
力レギユレータ、２０……燃料噴射量制御装置、
２１……吸気管内圧力センサ、２２……回転セン
サ、２３……Ｌ−Ｊ方式燃料噴射量制御手段、２
４……Ｄ−Ｊ方式燃料噴射量制御手段、２５……
吸気管内圧力判別手段、２６……切換制御手段、
２７……Ｄ−Ｊ禁止手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気系に設けられ吸入空気量を検出するエア
   フローメータと、スロツトル弁下流の吸気負圧ま
   たはスロツトル弁の開度に対応する信号を出力す
   る負荷検出手段と、エンジン回転数を検出するエ
   ンジン回転数検出手段と、前記エアーフローメー
   タの出力に基づき燃料噴射弁を制御する第１燃料
   制御手段と、前記負荷検出手段とエンジン回転数
   検出手段との出力に基づき燃料噴射弁を制御する
   第２燃料制御手段と、吸入空気量若しくは負荷が
   所定値を越える運転領域では前記第２燃料制御手
   段に基づく燃料噴射量制御を行い、前記所定値以
   下の運転領域では第１燃料制御手段に基づく燃料
   噴射量制御により制御するように切り換える切換
   手段とを備え、前記切換手段はエンジンの冷間時
   には、前記第２燃料制御手段により、制御される
   運転領域を減少させるように構成されたことを特
   徴とする電子燃料噴射式エンジンの燃料制御装
   置。