JPH0319372B2 - - 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装置に
関し、特に稀薄燃焼エンジンの運転性を改善した
ものである。

従来の電子制御燃料噴射装置（特公昭56−
41809、特開昭55−161725）の一般的構成を第１
図に示す。本図は４気筒の場合で、機関本体１の
吸気マニホルド２には燃料噴射弁３ａ〜３ｄが取
付けられている。吸気マニホルドの集合部４には
アクセルペダル５に連動するスロツトル弁６が設
置され、スロツトル弁６の軸にはスロツトル弁の
全開位置を検知するスロツトル弁開度センサ７が
取付けられている。アクセルペダル５とスロツト
ル弁６とはアクセルワイヤ８で結ばれ、アクセル
踏角とスロツトル弁開度とが１対１で対応してい
る。スロツトル弁６とエアクリーナ９との間には
吸入空気量センサ１０が設置されている。また、
機関本体１には冷却水温を検出する水温センサ１
１が取付けられている。制御ユニツト１２は、点
火コイル１３の端子に発生する点火パルスを計
数して機関回転数として読み込み、さらに吸入空
気量センサ１０、水温センサ１１の出力を読み込
んで、これらの情報から機関の運転条件に応じた
燃料噴射量を計算し、燃料噴射弁３ａ〜３ｄに印
加する駆動パルスの時間幅（開弁時間）を制御す
る。また、スロツトル弁全開時にはスロツトル弁
開度センサ７のON信号により制御ユニツト１２
で燃料噴射量の増量を行なう。

しかし、上記した従来の電子制御燃料噴射装置
では、アクセル踏角とスロツトル弁開度とが１対
１で対応し、スロツトル弁全開位置すなわちアク
セル踏角が最大となる全負荷位置で燃料噴射量を
増量する構成となつているため、部分負荷運転時
に空燃比を18以上の稀薄空燃比として運転する稀
薄燃焼エンジンでは、部分負荷運転から全負荷運
転に移る際、急激に空燃比が濃くなり、このため
車両走行速度が急激に変化して、運転性が悪化す
るという問題が生じていた。

本発明は上記の点にかんがみ、部分負荷運転か
ら全負荷運転への移行時に空燃比をリーンからリ
ツチへ滑らかに変化させて、運転性を悪化させず
に低燃費燃焼を達成できるようにした電子制御燃
料噴射装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明では、アクセル
踏角が最大になる前にスロツトル弁を全開にし、
スロツトル弁が全開または全開近傍の所定開度以
上になるまでは空燃比を所定の稀薄空燃比に保つ
ように吸入空気量に対応して燃料噴射量を決定
し、スロツトル弁が全開または前記所定開度以上
となりアクセル踏角範囲では、アクセル踏角が最
大値に近付くに従つて空燃比を濃くするようにア
クセル踏角に対応して燃料噴射量を補正するもの
である。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第２図は本発明の一実施例を示す概要図であ
る。図中、１〜１２は第１図と対応する部分を示
しているが、アクセルペダル５とスロツトル弁６
を結ぶアクセルワイヤ８の中間に変位吸収装置１
４を介装してある。この変位吸収装置１４は、シ
リンダ１５とロツド１６の間に介在するばね１７
のたわみにより、後述するようにスロツトル弁６
の全開後のアクセルペダル５の変位を吸収し、ア
クセル踏角が最大になる前にスロツトル弁６が全
開になるようにアクセルペダル５とスロツトル弁
６を連動させる。スロツトル片６の軸に取付けた
スロツトル弁開度センサ７は、本実施例ではスロ
ツトル弁全開位置を検知してON信号を出力する
ものとして説明する。アクセル踏角センサ１８は
内蔵するポテンシヨメータ（図示せず）によりア
クセル踏角を電圧値に変換して出力するもので、
スロツトル弁６が全開位置にあるアクセル踏角範
囲でのみアクセルベダルリンク１９と連動して出
力が変化するように構成されている。吸入空気量
センサ１０は機関の吸入空気量を電圧値に変換し
て出力し、水温センサ１１は機関冷却水温を電圧
値に変換して出力する。２０は機関の回転に同期
した180゜信号、720゜信号、1゜信号を発生するクラ
ンク角センサである。制御ユニツト１２は上記し
たスロツトル弁開度センサ７、吸入空気量センサ
１０、水温センサ１１、アクセル踏角センサ１
８、クランク角センサ２０の各出力信号を入力し
て燃料噴射量を計算し、燃料噴射弁３ａ〜３ｄに
印加する駆動パルスの時間幅を制御する。

第２図において、運転者がアクセルペダル５を
踏むと、その踏角に応じてアクセルワイヤ８が引
かれ、変位吸収装置１４のシリンダ１５を引張
る。シリンダ１５とロツド１６の間にはばね１７
が介在しているので、スロツトル弁６が全開にな
るまではシリンダ１５の変位がそのままロツド１
６の変位となり、ロツド１６がスロツトル弁６を
回転させる。この場合、アクセルペダルリンク１
９のリンク比はアクセル踏角が最大になる前にス
ロツトル弁６が全開になるように設定してある。
スロツトル弁６が全開になると、スロツトル弁開
度センサ７がON信号を出力する。アクセルペダ
ル５をさらに踏むと、変位吸収装置１４内のばね
１７がたわみ、変位を吸収する。これにより、ス
ロツトル弁６が全開位置に停止したまま、アクセ
ル踏角は最大値まで変化し、このスロツトル弁が
全開位置にあるアクセル踏角範囲でアクセル踏角
センサ１８のポテンシヨメータがアクセルペダル
リンク１９により押圧操作され、アクセル踏角に
対応して抵抗値が変化する。

第３図はアクセル踏角とスロツトル弁開度およ
び空燃比との関係を示し、第４図はアクセル踏角
とスロツトル弁開度センサ７のON、OFF出力と
の関係を示す。また、第５図はアクセル踏角とア
クセル踏角センサ１８の抵抗値との関係を示して
いる。第３〜５図に示した数値は一例である。

第２図では変位吸収装置１４およびアクセル踏
角センサ１８ともに直線的な動きをさせている
が、変位吸収装置１４をスロツトル弁６の回転軸
に取付け、アクセル踏角センサ１８をアクセルペ
ダル５またはアクセルペダルリンク１９の支点軸
に取付けて角変位させる構成としてもよい。

第６図には制御ユニツト１２のハード構成をブ
ロツク図で示す。同図において、制御ユニツト１
２の入力信号は次の３種類に大別される。第１
は、吸入空気量センサ１０の出力10A、水温セン
サ１１の出力１１Ａ、アクセル踏角センサ１８の
出力１８Ａなどのアナログ信号であり、これらア
ナログ信号はマルチプレクサ（MPX）２１に入
力されて、後述する入出力インターフエース回路
（Ｉ／Ｏ）２６からのセレクト信号により時系列
的にアナログ・デイジタル変換器（ADC）２２
に送られ、ここでデイジタル値に変換される。第
２はON、OFF信号として入力される情報で、ス
ロツトル弁開度センサ７から送られてくる信号７
Ａがある。この信号は１ビツトのデイジタル信号
として取扱うことができる。第３はパルス列とし
て入力される信号で、クランク角センサ２０から
送られてくる基準クランク角信号（180゜信号）２
０Ａ、気筒判別用信号（720゜信号）２０Ｂ、ポジ
シヨンパルス信号（1゜信号）２０Ｃがある。CPU
２３はデイジタル演算処理を行なうセントラルプ
ロセツシングユニツト、ROM２４は制御プログ
ラムおよび固定データを格納する記憶素子、
RAM２５は演算データを格納する読み出しおよ
び書き込み可能な記憶素子である。入出力インタ
フエース回路２６は、アナログ・デイジタル変換
器２２およびセンサ７，２０からの信号をCPU
２３へ送り、また、CPU２３からの信号を燃料
噴射信号や点火信号として燃料噴射弁（インジエ
クタ）３ａ〜３ｄや点火コイル１３へ送る。な
お、CPU２３ではクランク角センサ２０からの
信号を処理して気筒判別を行ない、４気筒の場
合、＃１、＃３、＃４、＃２気筒の順に燃料噴射
弁３ａ〜３ｄの噴射タイミングを制御する。第６
図中、２７はデータバス、２８はコントロールバ
ス、２９はアドレスバスである。

CPU２３での燃料噴射量の計算手順を第７図
に示す。最初のステツプ30ではクランク角センサ
の出力２０Ｃから機関回転数を読み込み、次のス
テツプ31で吸入空気量センサの出力１０Ａを読み
込み、それぞれCPU２３内のレジスタに格納す
る。これらの情報から１回転当りの吸入空気量を
計算し、この値に比例する基本噴射量を算出する
（ステツプ32）。次に、水温などの補正信号を読み
込み（ステツプ33）、噴射量の補正を行なう（ス
テツプ34）。次のステツプ35でスロツトル弁開度
センサのON、OFFを判断し、OFFの場合はステ
ツプ34で補正された値がそのまま噴射量として出
力され、燃料噴射弁駆動パルス幅を決定する。

前述したようにアクセルペダル５の踏み込みに
よつてスロツトル弁６が全開になると、スロツト
ル弁開度センサ７がONになり、この瞬間CPU２
３はアクセル踏角センサ１８の出力をデイジタル
値に変換してアクセル踏角初期値として読み込
み、レジスタに格納する（ステツプ36）。さらに
アクセルペダル５を踏み込むと、アクセル踏角セ
ンサ１８の出力が踏角に対応して変化し、CPU
２３はその各瞬時値を読み込んで（ステツプ37）、
初期読み込み値と各時点の読み込み値との比を計
算し、その比が大きくなるに従つて空燃比を濃く
するように噴射量の補正を行なう（ステツプ38）。
この補正結果が出力され、燃料噴射弁駆動パルス
幅を決定する。

このように構成することにより、第３図に示す
ようにスロツトル弁全開までは空燃比を所定の稀
薄空燃比（Ａ／Ｆ＝18〜25）に保ち、スロツトル
弁全開後、アクセル踏角が最大値に近付くに従つ
て空燃比をリーンからリツチへ滑らかに変化させ
ることができる。

上記実施例ではスロツトル弁開度センサ７がス
ロツトル弁全開位置でONになるものとして説明
したが、スロツトル弁の開度によつて吸入空気量
が変化することの少ないスロツトル弁全開位置近
傍でスロツトル弁開度センサ７がONになるよう
に設定しても本発明の効果には変わりがない。

以上説明したように本発明によれば、部分負荷
運転時には稀薄空燃比で機関を運転し、部分負荷
運転から全負荷運転への移行に際してはアクセル
踏角に対応して空燃比をリーンからリツチへ滑ら
かに変化させることができるので、全負荷運転時
の燃料噴射量の増量により空燃比が急激に変化し
て車両走行速度の急激な変化を生ずることが避け
られ、運転性を悪化させずに低燃費燃焼を達成で
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子制御燃料噴射装置を示す概
要図、第２図は本発明の一実施例を示す概要図、
第３図は本実施例におけるアクセル踏角とスロツ
トル弁開度および空燃比との関係を示す図、第４
図は同じくアクセル踏角とスロツトル弁開度セン
サのON、OFF出力との関係を示す図、第５図は
同じくアクセル踏角とアクセル踏角センサの抵抗
値との関係を示す図、第６図は第２図中の制御ユ
ニツトのハード構成を示すブロツク図、第７図は
制御ユニツトにおける燃料噴射量の計算手順を示
すフローチヤートである。 １……機関本体、３ａ〜３ｄ……燃料噴射弁、
５……アクセルペダル、６……スロツトル弁、７
……スロツトル弁開度センサ、８……アクセルワ
イヤ、１０……吸入空気量センサ、１１……水温
センサ、１２……燃料噴射量を計算する制御ユニ
ツト、１４……変位吸収装置、１８……アクセル
踏角センサ、２０……クランク角センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の運転条件に応じた燃料量を燃料噴射弁
   に印加する駆動パルスの時間幅によつて規定する
   電子制御燃料噴射装置において、アクセルペダル
   と機関の吸入空気量を制御するスロツトル弁とを
   アクセル踏角が最大となる前にスロツトル弁が全
   開となるようにスロツトル弁全開後のアクセルペ
   ダルの変位を吸収する手段を介して連動させると
   共に、スロツトル弁が全開または全開近傍の所定
   開度以上になつたことを検知するスロツトル弁開
   度センサと、アクセル踏角に対応した出力を発生
   するアクセル踏角センサと、機関の吸入空気量に
   対応した出力を発生する吸入空気量センサと、こ
   れらセンサの出力を受けてスロツトル弁が全開ま
   たは前記所定開度以上になるまでは空燃比を所定
   の稀薄空燃比に保つように前記吸入空気量センサ
   の出力に対応して燃料噴射量を決定し、スロツト
   ル弁が全開または前記所定開度以上となるアクセ
   ル踏角範囲ではアクセル踏角が最大値に近付くに
   従つて空燃比を濃くするように前記アクセル踏角
   センサの出力に対応して燃料噴射量を補正する制
   御手段とを具備したことを特徴とする電子制御燃
   料噴射装置。