JPH0359256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車輌に用いられる燃料噴
射式エンジンの燃料噴射を電子制御する方法に係
り、更に詳細はＬジエトロニツク型電子制御式燃
料噴射装置による燃料噴射制御方法の改良に係
る。

［従来の技術］ 燃料噴射式エンジンの燃料噴射電子制御方式の
一つとして、エアフローメータの如き空気量セン
サによりエンジンの吸気系を流れる空気の流量を
検出し、また回転数センサによりエンジンの回転
数を検出し、これらセンサにより検出された空気
流量とエンジン回転数に基いてマイクロコンピユ
ータによりエンジン一行程当りの吸入空気量を求
め、それに対応したエンジン一行程当りの基本燃
料噴射量を算出し、該基本燃料噴射量に応じたパ
ルス信号を燃料噴射弁へ出力し、該燃料噴射弁の
開弁時間を制御して燃料噴射量を計量制御するこ
とを基本とする、所謂Ｌジエトロニツク方式の燃
料噴射制御が従来から良く知られており、多くの
自動車用エンジンに適用されている。

実用化されている多くのＬジエトロニツク方式
の燃料噴射制御に於ては、加速時又は減速時には
エンジン一行程当りの吸入空気量の変化に対応し
て燃料噴射量を加速増量又は減速減量することが
行われている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記の如き燃料噴射式エンジンの燃
料噴射電子制御に於て、エンジンがアイドル運転
状態であるとき生ずる虞れのある不安定性に想到
し、これを事前に回避することである。

即ち、エンジンがアイドル運転状態にある場合
には、各気筒に於ける燃焼状態の僅かの変動や或
る一つの気筒にたまたま生じた失火によつても、
エンジン回転数がかなり大きく変動することがあ
る。そのため、「従来の技術」に於て前述した燃
料噴射制御方法に如く、エンジン一行程当りの吸
入空気量の変動を算出し、この変動の正負に応じ
てエンジンが加速状態又は減速状態にあると判断
して、燃料噴射量の加速補正又は減速補正が実行
されると、エンジン回転数が益々大きく変動し、
良好なアイドル運転が維持されなくなる虞れがあ
る。

本発明は、上記の如くエンジン一行程当りの吸
入空気量とその変化を基に燃料噴射を制御する燃
料噴射式エンジンの燃料噴射電子制御方法に於
て、特にアイドリング運転時に生ずる虞れがある
と予測される特殊状況に想到し、そのような問題
を事前に回避することのできる燃料噴射式電子制
御方法を提供することを課題としている。

［課題を解決するための手段］ かかる課題は、本発明によれば、空気量センサ
によりエンジンの吸気系を流れる空気の流量を検
出し、回転数センサによりエンジンの回転数を検
出し、これら空気流量及びエンジンの回転数より
エンジン一行程当りの吸入空気量を算出し、その
エンジン一行程当りの吸入空気量を基にエンジン
一行程当りの基本燃料噴射量を算出し、前記エン
ジン一行程当りの吸入空気量の変化を算出し、該
変化量の正負に応じて燃料噴射の加速増量補正又
は減速減量補正をするための燃料の増量分又は減
量分を算出し、前記基本燃料量を前記増量分又は
減量分にて修正して燃料噴射量を制御する燃料噴
射式エンジンの燃料噴射電子制御方法にして、エ
ンジンがアイドル運転されているか否かを検出す
るアイドル運転検出賀過程を有し、前記アイドル
運転検出過程に於てエンジンがアイドル運転され
ていることが検出されたときには前記変化量の正
負に拘らず前記燃料噴射の加速増量補正又は減速
減量補正を行わないことを特徴とする燃料噴射式
電子制御方法によつて達成される。

［発明の作用及び効果］ エンジンがアイドル運転されているか否かは
種々の公知の手段により容易に確実に判別するこ
とができるので、上記の構成によれば、基本燃料
噴射量に対する燃料噴射の加速増量又は減速減量
は、エンジンがアイドル運転状態はなく、実際に
エンジンの加速又は減速が行われつつあるときの
み実行され、かくしてアイドル運転時に不必要な
燃料噴射量補正が実行されることによりアイドル
不安定を生ずる問題は、確実に回避される。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本発明による燃料噴射電子制御方法を
実施するに適した燃料噴射式エンジンの一実施例
を示す概略構成図である。図に於て、１はエンジ
ンを示しており、該エンジン１はシリンダブロツ
ク２とシリンダヘツド３とを有しており、シリン
ダブロツク２はその内部に形成されたシリンダボ
アにピストン４を受入れており、そのピストン４
の上方に前記シリンダヘツドと共働して燃焼室５
を郭定している。

シリンダヘツド３には吸気ポート６と排気ポー
ト７とが形成されており、これらポートは各々吸
気バルブ８と排気バルブ９により開閉されるよう
になつている。またシリンダヘツド３には点火プ
ラグ１９が取付けられている。点火プラグ１９は
点火コイル２６が発生する電流をデイストリビユ
ータ２７を経て供給され、燃焼室５内にて放電に
よる火花を発生するようになつている。

吸気ポート６には吸気マニホールド１１、サー
ジタンク１２、スロツトルボデイ１３、吸気チユ
ーブ１４、エアフロメータ１５、エアクリーナ１
６が順に接続され、これらがエンジンの吸気系を
構成している。

吸気マニホールド１１の吸気ポート６に対する
接続端近くには燃料噴射弁２０が取付けられてい
る。燃料噴射弁２０は燃料タンク２１に貯容され
ているガソリンの如き液体燃料を燃料ポンプ２２
により燃料供給管２３を経て供給され、後述する
制御装置５０が発生するパルス信号により開弁時
間を制御されて燃料噴射量を計量制御するように
なつている。

スロツトルボデイ１３は吸入空気量を制御する
スロツトルバルブ２４を有しており、このスロツ
トルバルブ２４はアクセルペダル２５の踏込みに
応じて駆動されるようになつている。

またエンジン吸気系にはスロツトルボデイ１３
をバイパスして吸気チユーブ１４とサージタンク
１２とを接続するエアバイパス通路３０が設けら
れており、このエアバイパス通路３０は電磁式の
バイパス流量制御弁３１により開閉及びその開口
度を制御され、エンジンの主にアイドル回転数を
制御するようになつている。

排気ポート７には排気マニホールド１７及び排
気管１８が順に接続されている。

制御装置５０はマイクロコンピユータであつて
よく、その一例が第２図に示されている。このマ
イクロコンピユータは、中央処理ユニツト
（CPU）５１と、リードオンメモリ（ROM）５
２と、ランダムアクセスメモリ（RAM）５３
と、通電停止後も記憶を保持するもう一つのラン
ダムアクセスメモリ（RAM）５４と、マルチプ
レクサを有するＡ／Ｄ変換器５５と、バツフアメ
モリを有するＩ／Ｏ装置５６とを有し、これらは
コモンバス５７により互に接続されている。この
マイクロコンピユータは、第１図に示されている
如く、バツテリ電源４８が供給する電流を与えら
れ、これにより作動するようになつている。

Ａ／Ｄ変換器５５は、エアフロメータ１５が発
生する空気流量信号と、エアフロメータ１５に取
付けられた吸気温センサ５８が発生する吸気温度
信号と、シリンダブロツク２に取付けられた水温
センサ５９が発生する冷却水温度信号とを入力さ
れ、それらデータをＡ／Ｄ変換してCPU５１の
指示に従い所定の時期にCPU５１及びRAM５３
或いは５４へ出力するようになつている。また
Ｉ／Ｏ装置５６はデイストリビユータ２７に取付
けられた回転数センサ２９が発生するエンジン回
転数信号及びクランク角信号と、スロツトルボデ
イ１３に取付けられたスロツトルスイツチ６０が
発生するスロツトル全閉信号とを入力され、それ
らのデータをCPU５１の指示に従い所定の時期
にCPU５１及びRAM５３或いは５４へ出力する
ようになつている。

CPU５１はROM５２に記憶されているプログ
ラムに従つて前記各センサにより検出されたデー
タに基いて燃料噴射量を計算し、それに基くパル
ス信号をＩ／Ｏ装置５６を経て燃料噴射弁２０へ
出力するようになつている。即ち、CPU５１は
エアフロメータ１５が検出する空気流量と回転数
センサ２９が検出するエンジン回転数とにより基
本燃料量を算出し、これを吸気温センサ５８によ
り検出された吸気温度と、水温センサ５９により
検出されたエンジン冷却水温度に応じて修正し、
その修正された燃料量に応じたパルス幅のパルス
信号を発生するようになつている。

またCPU５１はROM５２に記憶されているプ
ログラムに従つて吸気温センサ５８により検出さ
れた吸気温と水温センサ５９により検出された水
温とに応じてバイパス空気量を算出し、これに応
じた信号をＩ／Ｏ装置５６を経てバイパス流量制
御弁３１へ出力するようになつている。バイパス
流量制御弁３１はＩ／Ｏ装置５６より与えられる
バイパス空気量信号に応じてその開閉及びその開
口度を制御され、エンジンの主にアイドル回転数
を制御する。

またCPU５１は前記プログラムに従つて前記
基本燃料量と回転数センサ２９により検出された
エンジン回転数及びクランク角と吸気温センサ５
８により検出された吸気温度に基き最適点火時期
をROM５２より読出し、この信号をＩ／Ｏ装置
５６より点火コイル２６へ出力するようになつて
いる。

またCPU５１は前記プログラムに従つてエア
フロメータ１５により検出された空気流量と回転
数センサ２９により検出されたエンジン回転数と
によりエンジンの一行程当りの吸入空気量を算出
し、また一定期間ごとの吸入空気量の平均値を算
出してその平均値と現在の吸入空気量との比較に
よりエンジンが加速運転或いは減速運転されてい
るかを判別し、それに応じて前記基本燃料量の修
正を行うようになつている。CPU５１はスロツ
トルスイツチ６０よりスロツトルバルブ２４が全
閉位置にないことを示す信号を入力され且上述の
如き比較結果よりエンジンが加速運転されている
と判別したとき、基本燃料量を増量補正し、また
スロツトルスイツチ６０よりスロツトルバルブ２
４が全閉位置にないことを示す信号を入力されて
いるか、或は一回前の制御周期に於てはスロツト
ルスイツチ６０よりスロツトルバルブ２４が全閉
位置にないことを示す信号を入力され今回の制御
周期に於てはスロツトルスイツチ６０よりスロツ
トルバルブ２４が全閉位置にあることを示す信号
を入力された時のいづれかであつて且上述の如き
比較結果によりエンジンが減速運転されていると
判断した時、基本燃料量を減量補正するようにな
つている。

次に第３図及び第４図に示されたフローチヤー
トを参照して制御装置５０による燃料噴射量制御
について説明する。

第３図は燃料噴射量制御のメインルーチンを示
している。このメインルーチンに於ては、最初の
ステツプにて、エアフロメータ１５、回転数セン
サ２９、吸気温センサ５８、水温センサ５９、ス
ロツトルスイツチ６０の各々が検出したデータが
読込まれ、これらのデータがRAM５３に書込ま
れる。

次のステツプにてエアフロメータ１５により検
出された空気流量Ｑと回転数センサ２９により検
出されたエンジン回転数Ｎとを用いてエンジン一
行程当りの吸入空気量（Ｑ／Ｎ）を算出し、更に
（Ｑ／Ｎ）×ｋなる演算が行われ、基本燃料量TP
が算出される。尚、符号ｋはエアフロメータの出
力補正係数である。

次いで次のステツプに移行し、ここでは吸気温
センサ５８により検出された吸気温度及び水温セ
ンサ５９により検出された冷却水温度に応じて算
出された燃料増量比Te（燃料増加量／基本燃料
量）と第４図に示されたサブルーチンにより算出
されRAM５３に書込まれている加速増量比Ae
（加速増加量／基本燃料量）と減速減量比Rr（減
速減量／基本燃料量）を用いて１＋Te＋Ae−Rr
なる演算が行われ、燃料修正比Tc［（基本燃料量
＋燃料修正量）／基本燃料量］が算出される。

次のステツプに於て、燃料修正比Tcと基本燃
料量TPとの乗算が行われ、燃料噴射量TAUが算
出される。

燃料噴射量TAUが算出されると、次のステツ
プに於て、これに応じたパルス幅のパルス信号が
作られ、この信号がＩ／Ｏ装置５６より燃料噴射
弁２０へ出力される。これによりこのメインルー
チンはリセツトされる。

燃料噴射弁２０は前記パルス信号のパルス幅に
応じた時間だけ開弁して所定量の燃料を吸気ポー
ト６へ向けて噴射供給する。

次に第４図に示されたフローチヤートを参照し
て加速増量比及び減速減量比算出のためのサブル
ーチンを説明する。このサブルーチンに於ては、
先ず最初のステツプにて前記メインルーチンにて
読込まれた空気流量Ｑとエンジン回転数Ｎとによ
りＱ／Ｎなる演算が行われ、エンジンの一行程当
りの吸入空気量が算出される。

次のステツプにて、Ｑ／Ｎの取込みタイミング
がクランク角或はタイマーにより定められる時間
に応じて計測され、その取込み期間に於けるｎ個
のＱ／Ｎよりその一定期間に於ける吸入空気量の
平均値（Ｑ／Ｎ）ａが算出される。この平均値は
吸入空気量Ｑ／Ｎが新たに算出される毎に計算さ
れ、最も新しい一定期間に於ける平均値が算出さ
れる。

次のステツプに於て、現在の吸入空気量（Ｑ／
Ｎ）ａなる演算が行われ、その差Δ（Ｑ／Ｎ）の
算出が行われる。

次いで次のステツプにて、その差Δ（Ｑ／Ｎ）
が０より大きいか否かの判別が行われる。この差
Δ（Ｑ／Ｎ）が０より大きい時は加速運転時であ
り、０つり小さい時は減速運転時である。

差Δ（Ｑ／Ｎ）≧０の時、即ち加速時には、次に
スロツトルスイツチがオン信号を出力しているか
否かの判別が行われる。スロツトルスイツチがオ
ン信号を出力している時、即ちスロツトルバルブ
２４が全閉位置にある時には加速増量比Aeを０
としてリセツトされる。これによりこの時には加
速増量は行わない。これに対してスロツトルスイ
ツチがオン信号を出力していなければ、即ちスロ
ツトルバルブ２４が全閉位置になければ、次のス
テツプに於て減速減量比Rrを０とし、そして次
のステツプに於て加速増量比Aeの算出が行われ
る。この加速増量比AeはRAM５３に書込まれ、
第３図に示されたメインルーチンに於ける燃料修
正比算出ステツプに於て読み出され、その算出の
ための演算に於ける一つの変数として用いられ
る。

これによりスロツトルバルブ２４が全閉位置以
外にあることが確認され、且吸入空気量の変化か
ら加速運転状態が検出された時には加速増量が実
行される。

Δ（Ｑ／Ｎ）≧０でない時には、即ち減速運転時
には、次のステツプに於てスロツトルスイツチ６
０がオン信号を出力しているか否かの判別が行わ
れる。この時スロツトルスイツチ６０がオン信号
を出力していれば、次のステツプに於て一回前の
制御周期に於てスロツトルスイツチ６０がオン信
号を出力していたか否かの判別が行われる。この
判別ステツプに於て一回前の周期に於てもスロツ
トルスイツチ６０がオン信号を出力していたと判
別されると、減速減量比Rrを０としてリセツト
される。これによりこの時には減速減量は行われ
ない。一回前の制御周期に於てはスロツトルスイ
ツチ６０がオン信号を出力していなければ、即ち
スロツトルバルブ２４が全閉位置にまで戻された
直後であれば、アイドル運転ではなく減速運転状
態と見なし、加速増量比Aeを０とし、減速減量
比Rrが算出される。この減速減量比Rrの算出は
スロツトルスイツチ６０がオン信号を出力してい
る時も行なわれる。減速減量比RrはRAM５３に
書込まれ、第３図に示されたメインルーチンに於
ける燃料修正比算出ステツプに於て読み出され、
その算出のための演算に於ける一つの変数として
用いられる。これによりアイドル運転時を除く減
速運転状態時には燃料の減速減量が行われる。

尚、上述した実施例に於ては、スロツトルスイ
ツチによつてエンジンのアイドル運転状態が判別
されたが、本発明はこれに限定されるものではな
くエンジンがアイドリング運転状態にあるか否か
の判別は車速等によつてなされてもよい。

また、加速運転及び減速運転は、上述の実施例
に於ては、Δ（Ｑ／Ｎ）により判別されたが、
Ｑ／Ｎに基いて算出された基本燃料噴射量TPの
変化より判別されても良い。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく本発明の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとつて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料噴射電子制御方法を
実施するに適した燃料噴射式エンジンの一つの実
施例を示す概略構成図、第２図は電子制御装置の
一つの実施例を示すブロツク線図、第３図は燃料
噴射量制御のメインルーチンを示すフローチヤー
ト、第４図は加速増量比及び減速減量比を算出す
るサブルーチンのフローチヤートである。 １…エンジン、２…シリンダブロツク、３…シ
リンダヘツド、４…ピストン、５…燃焼室、６…
吸気ポート、７…排気ポート、８…吸気バルブ、
９…排気バルブ、１１…吸気マニホールド、１２
…サージタンク、１３…スロツトルボデイ、１４
…吸気チユーブ、１５…エアフロメータ、１６…
エアクリーナ、１７…排気マニホールド、１８…
排気管、１９…点火プラグ、２０…燃料噴射弁、
２１…燃料タンク、２２…燃料ポンプ、２３…燃
料供給管、２４…スロツトルバルブ、２５…アク
セルペダル、２６…点火コイル、２７…デイスト
リビユータ、２９…回転数センサ、３０…エアバ
イパス通路、３１…バイパス流量制御弁、４８…
バツテリ電源、５０…制御装置、５１…中央処理
ユニツト（CPU）、５２…リードオンメモリ
（ROM）、５３，５４…ランダムアクセスメモリ
（RAM）、５５…Ａ／Ｄ変換器、５６…Ｉ／Ｏ装
置、５７…コモンバス、５８…吸気温センサ、５
９…水温センサ、６０…スロツトルスイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 空気量センサによりエンジンの吸気系を流れ
   る空気の量を検出し、回転数センサによりエンジ
   ンの回転数を検出し、これら空気流量及びエンジ
   ンの回転数よりエンジン一行程当りの吸入空気量
   を算出し、そのエンジン一行程当りの吸入空気量
   を基にエンジン一行程当りの基本燃料噴射量を算
   出し、前記エンジン一行程当りの吸入空気量の変
   化量を算出し、該変化量の正負に応じて燃料噴射
   の加速増量補正又は減速減量補正をするための燃
   料の増量分又は減量分を算出し、前記基本燃料量
   を前記増量分又は減量分にて修正して燃料噴射量
   を制御する燃料噴射式エンジンの燃料噴射電子制
   御方法にして、エンジンがアイドル運転されてい
   るか否かを検出するアイドル運転検出過程を有
   し、前記アイドル運転検出過程に於てエンジンが
   アイドル運転されていることが検出されたときに
   は前記変化量の正負に拘らず前記燃料噴射の加速
   増量補正又は減速減量補正を行わないことを特徴
   とする燃料噴射式電子制御方法。