JPH03185237A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - 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〕 本発明はノックコントロールシステムを有する内燃機関
の燃料噴射割部装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、高負荷状態で燃料噴射量を増大させて空燃化
をリッチ状態とし、排気ガス温度の上昇を抑Ｉ１１する
燃料噴射量制御装置がある。

例えば特開昭６３−４２８４５号に記載の装置は、内燃
機関が所定負荷以上のとき高負荷と判断し、高負荷状態
で燃料噴射の増量設定値を求め、点火時期の遅角量に応
じた増量初期値から上記増量設定値まで徐々に燃料噴射
量を増量させる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、詳細に検討してみると、上記の燃料噴射量の増
量をしなければならない領域は負荷だけでは決まらない
ことがわかった。

ノックコントロールシステム（ＫＯ２）を持つ内燃機関
の運転状態はエンジン回転数（Ｎｅ）とエンジン負荷に
対応する吸入空気１ｌ（Ｑ／Ｎ）との関係から第５図（
Ａ＞に示す３つの領域に分けられる。

図中、実線工より下側の第１の領域■はノックコントロ
ールシステムで点火時期が最遅角であっても空燃比のフ
ィードバック制御で排気ガス温度を適正値に保つことが
できる領域である。

実線■より上側で、かつ実線■より下側の第２の領域■
はノックコントロールシステムの点火時Ｉ　ＩＩＩ　１
１１幅の中で遅角量（ＡＫＮＫ）が第５図（Ｂ）に示す
実ｌ！１１１ＩＩの下側の場合にはフィードバック制御
で排気ガス温度を適正値に保つことができるが、実線■
より上側の場合には排気ガス温度上前を抑えるために高
負荷時補正であるＯ　Ｔ　Ｐ　（ｏｖｅｒｔｃ＋ｔｐｅ
ｒａｔｕｒｅ　　ｐｒｏｔｅｃｔ　）増量が必要となる
領域である。

第５図（Ａ）の実線■より上側の第３の領域■はノック
」ントロールシステムの点火時用が最進角であってもＯ
ＴＰ増量が必要な領域である。

従来の燃料噴射量制御装置ではエンジンの回転数と負荷
とによりＯＴＰ増量の増量設定値を決定しており、遅角
量はこの増量初期値を決定するためにしか用いられてい
ない。

このため、第２の領域では遅角量が小なるとき余分なＯ
ＴＰ増量が行なわれ、遅角量が大なるとき必要なＯＴＰ
増場がされずに排気ガス温度が過度に上昇して排気系が
加熱するという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、内燃ｉ閏の負
荷と遅角度合いとで燃料噴射量の増量を行なうか否かの
判断を行なうことで、燃料噴ＩＪＪｍの余分な増量及び
排気系過熱を防止する内燃機関の燃料噴射量制御ｌ装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図を示す。

同図中、内燃機関Ｍ１の運転状態は運転状態検出手段Ｍ
２によって検出され、演算手段Ｍ３は運転状態検出手段
Ｍ２の検出結果に応じて内燃機関Ｍ１の燃料噴射量及び
点火時期を算出する。

遅角度合い検出手段Ｍ４は運転状態検出手段Ｍ２で検出
されたノッキング状態等に応じて演粋手段Ｍ３における
点火時期の遅角度合いを検出する。

負荷検出手段Ｍ５は運転状態検出手段Ｍ２の検出結果に
応じて内燃機関の負荷検出する。

判断手段Ｍ６は負荷検出手段Ｍ５で検出した負荷と遅角
度合い検出手段Ｍ４で検出した遅角度合いとから内燃機
関の排気ガスが高温状態か否かを判断する。演鐸手段Ｍ
３は判断手段Ｍ６により排気ガスが高温状態にあると判
断されたとき燃料噴ｔ１４ｍを増量し、高温状態ではな
いと判断されたとき燃料噴射量の増量を禁止する。

〔作用〕

本発明においては、遅角度合い検出手段Ｍ４及び負荷検
出手段Ｍ６夫々で検出された遅角度合い及び負荷を用い
て判断手段Ｍ６は排気ガスが高温状態か否かを判断し、
この判断によって演算手段Ｍ３における燃料噴射量の増
量の実行又は禁止が決定される。このため、負荷だけで
増量の実行又は禁止の判断を行なっていた従来よりも正
確に増量の実行又は禁止を判断でき、余分な燃料噴射量
の増量が防止され燃費が向上し、また必要な燃料噴射量
の増量が確実に行なわれ排気系過熱を防止できる。

〔実施例〕

第２図は本発明５Ａ置を適用したガソリンエンジンの一
実施例の構成図を示す。

同図中、１はガソリンエンジン本体、２はピストン、３
は点火プラグ、４は排気マニホールド、５は吸気マニホ
ールドであり、６は吸入空気の脈動を吸収するサージタ
ンク、７は吸入空気量を調節するスロットルバルブ、８
は吸入空気量を測定するエアフローメータである。排気
マニホールド４には排気ガス中の残存酸素濃度を検出す
る酸素センサ９が設けられ、吸気マニホールド５にはガ
ソリンエンジン本体１の吸入空気中に燃料を噴射する燃
料噴射弁１０が設けられている。吸気温センサ１１は吸
入空気の温度を検出し、スロットルセンサ１２はスロッ
トルバルブ７の開度を検出し、ノックセンサ１３はシリ
ンダブロック１４に取付けられ、ノッキング駆動を検出
する。

また、イグナイタ１６は点火に必要な高電圧を発生して
デイストリビュー夕１７に供給し、デイストリビュー夕
１７はクランクシャフト〈図示せず〉の回転に連動して
上記高電圧を各気筒の点火プラグに分配供給する。回転
角ヒン＋ｉ′１８はディストリビュータ１７の１回転即
ちクランクシャツ１２回転に２４パルスの回転自信ＱＮ
Ｅを出力し、気筒判別センサ１９はディストリビュータ
１７の１回転に１パルスの回転検出信号Ｇを出力する。

２０は電子１ｉｉＩＪＩＸ１回路、２１は１−スイッチ
、２２はスタータモータを示す。

電ｆゐ１１１１１回路２０は第３図に示す構成で、中央
処理装置（ＣＰＵ）３０と、処理プログラムを格納した
リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３１と、作業領域として
使用されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ＞３２と、
通電停止後もデータを保持するバックアップＲＡＭ３３
と、マルチブレクザ機能を持つＡ／Ｄ変換器３４と、バ
ッファ機能を持つＩ１０インターノエース３５と、バッ
クアップ１１ＪｔＩｌを行なうバックアップ回路３６と
よりなり、これらの間はパスライン３７で相互に接続さ
れている。

Ａ／Ｄ変換器３４はエア７０−メータ８よりの空気流量
信号と、吸気温センサ１１よりの吸気温度信号と、ノッ
クセンサ１３よりのノッキング信号とを供給されて、各
信号のディジタル化を行ない、これらのディジタル信号
はＣＰＬＩ３０により読み取られる。またＩ１０インタ
ーノエース３５には酸素センサ９．スロットルセンサ１
２９回転角センサ１８．気筒判別センサ１９．キースイ
ッチ２１夫々よりの信号が入来し、各信号はＣＰＵ３０
により読み取られる。

ＣＰＵ３０は各センサ検出データに基づいて点火タイミ
ング、燃料噴ｒＪＪ１夫々を算出し、得られた点火信ｇ
、燃料噴射信号がＩ１０インターフェース３５を通して
イグナイタ１６．燃料噴射弁１０夫々に供給される。

次に本発明装置の一実施例の制御プログラムについて説
明する。

第４図は０ＴＰｊｌ量制御処理の一実施例のフローチャ
ートを示す。この処理はメインルーチンの燃料噴射制御
処理の一部であり、数ｍ５ｅｃ毎に実行される。

同図中、ステップ５０．５１夫々で運転状態が第１の領
域であるか、又は第２の領域であるかを判別する。この
ときエアフローメータ８の空気流量信号（Ｑ）及び回転
角センサ１８の回転角信号による回転数（Ｎｅ）からエ
ンジン負荷に対応する吸入空気ｆｆ１（Ｑ／Ｎ）を求め
、これと回転数（Ｎｅ）から第５図（Ａ＞のテーブルを
参照して領域を判別する。

ステップ５０で第１の領域と判別されると、フィードバ
ックＩＩＩ御条件を満足するかどうかを判別する（ステ
ップ５２）。ここで、冷却水温が低いとき、始動時、高
負荷走行時、フューエルカット時等のフィードバック制
御条件を満たさない場合にはオープン制御処理（ステッ
プ５３）でフィードバック補正係数ＦＡＦを強制的に例
えば「１」として処理を終了し、フィードバック制御条
件を満足した場合にはフィードバックυＩｔｌｌ処理（
ステップ５４〉で酸素センサ９の検出信号に応じてフィ
ードバック補正係数ＦＡＦを算出し、処理を終了する。

ステップ５１で第２の領域と判別されると、フィードバ
ック制御条件を満足するかどうかを判別する（ステップ
５５）。ここで、冷却水温が低いとき、始動−時、高負
荷走行時、フューエルカット時等のフィードバック制御
条件を満たさない場合にはオープン制御処理（ステップ
５６）でフィードバック補正係数ＦＡＦを強制的に例え
ば「１」とした後、ノックコントロールシステムの点火
時期の遅角ｍＡＫＮＫが第５図（Ｂ）に示すテーブルの
実線■で示す基準遅角量ＡＫＮＫ１以上即ち図中上側で
あるかどうかを判別しくステップ５７）、遅角１ｍＡ　
Ｋ　Ｎ　Ｋが小であって排気ガスが高温状態でなければ
そのまま処理を終了し、遅角量ΔＫＮＫが大であって排
気ガスが高温状態であれば回転角信号による回転数（Ｎ
ｅ）と吸入空気ｆｉ　（Ｑ／Ｎ）に応じて高負荷時補正
である０ＴＰｉｌｌの増Ｉ設定値を計算しくステップ５
Ｂ）、処理を終了する。スーアップ５５でフィードバッ
ク制御条件を満足した場合には遅角１１ＡＫＮＫが基準
遅角ｍＡＫＮＫ１以上であるかどうかを判別する（ステ
ップ５９）。遅角１１ＡＫＮＫが小であって排気ガスが
高温状態でなければ、フィードバックＩ制御で排気ガス
温度を適正値に保つことができるため、ステップ５４に
進んでフィードバック制Ｗ処理を行なった後、処理を終
了する。また、遅角ｆｆｉ：ＡＫＮＫが大であって排気
ガスが高温状態であればＯ「Ｐ増量が必要となるため、
ステップ６０のオーブン制御処理でフィードバック補正
係数を強制的に「１ｊとした後、ステップ５８でＯＴＰ
増吊の増量設定値を１１算して処理を終了する。

この第４図に示す処理を終了すると後続のメインルーチ
ンでフィードバック補正係数ＦＡＦ及びＯｒＰ増量の増
量設定値等を用い燃料噴射時間ＴＡＵが演算される。

このように遅角量及び負荷を用いて排気ガスが高温状態
か否かを判断し、この判断によって高温状態のとき０Ｔ
Ｐｔｌｌｌが行なわれ、高温状態でないときＯＴＰ増蟻
が禁止される。このため、負荷だけで０ＴＰｊ！最の実
行又は禁止の判断を行なっていた従来よりも正確に増量
の実行又は禁止を判断でき、余分な燃料噴射量の増量が
防止され燃費が向上し、また必要な燃料噴射量の増量が
確実に行なわれ排気系過熱を防止できる。また、フィー
ドバック制御領域が従来より拡大するので、それだけエ
ミッションも良好となる。

なお、上記実施例では第５図（Ａ）の負荷領域テーブル
と、第５図（Ｂ）の遅角量テーブルとを別にしたが、こ
れを吸気管圧力（ＰＭ）と回転数（Ｎｅ）と遅角ＩＡ　
（ＡＫＮＫ）との３次元テーブルとして、この３次元テ
ーブルを参照してＯＴＰ増準を行なうか禁止するこの判
定を行なっても良い。また、遅角度合いとしては遅角Ｍ
ＡＫＮＫに基づいて演出された実際の点火タイミングの
遅角量を用いても良いことは勿論である。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置によ
れば、燃料噴射量の実行又は禁止を正確に判断でき、余
分な燃料噴射量の増量が防止され燃費およびエミッショ
ンが向上し、また必要な燃料噴ＩＪ４Ｉの増量が確実に
行なわれ排気系過熱を防止でき、実用上きわめて有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の原理図、 第２図は本発明装置を適用したガソリンエンジンの一実
施例の構成図、 第３図は電子制御回路のブロック図、 第４図はＣＰＵの実行する処理のフローチャート、 第５図は本発明装置の動作を説明するための特性図であ
る。 Ｍｌ・・・内燃機関、Ｍ２・・・運転状態検出手段、Ｍ
３・・・演算手段、Ｍ４・・・遅角度合い検出手段、Ｍ
５・・・負荷検出手段、Ｍ６・・・制御判断手段、１・
・・ガソリンエンジン、３・・・点火プラグ、８・・・
エア７０−メータ、１０・・・燃料噴射弁、１３・・・
ノックセンサ、１６・・・イグナイタ、１８・・・回転
角センサ、３０・・・ＣＰＵ、５０〜６０・・・ステッ
プ。 第 ！ 図 第２図 第３図 ２０ ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関のノッキング状態を、検出して点火時期の遅角
   量を設定するノックコントロールシステムを有する内燃
   機関の燃料噴射制御装置において、該内燃機関の負荷を
   検出する負荷検出手段と、該点火時期の遅角度合いを検
   出する遅角度合い検出手段と、 該負荷検出手段で検出した負荷と該遅角度合い検出手段
   で検出した遅角度合いとから内燃機関の排気ガスが高温
   状態か否かを判断する判断手段とを有し、 該判断手段により排気ガスが高温状態にあると判断され
   たとき燃料噴射量を増量し、高温状態ではないと判断さ
   れたとき燃料噴射量の増量を禁止することを特徴とする
   内燃機関の燃料噴射制御装置。