JPH04101036A - 内燃機関の電子制御燃料供給装置 - 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〉 本発明は内燃機関の電子制御燃料供給装置に関し、詳し
くは、加速運転時の燃料増量制御の改善に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料供給装置としては、従来、以下
のようなものかある。

即ち、エアフローメータによって検出された吸入空気流
量Ｑと機関回転速度Ｎとから吸入空気量に見合った基本
燃料噴射量Ｔｐ＝ＫＸＱ／Ｎ　（Ｋは燃料噴射弁１０ａ
−１０ｄの特性定数）を演算すると共に、主として冷却
水温度に応じた各種補正係数Ｃ０ＥＦと空燃比フィード
バック補正係数αとバッテリ電圧による補正分子ｓとを
演算して、前記基本燃料噴射量Ｔｐをこれらに基づいて
補正して最終的な燃料噴射量Ｔ：＝’ｒｐｘｃｏＥ’Ｆ
ｘα＋Ｔｓを演算する。

そして、機関回転に同期して燃料噴射弁に対して前記燃
料噴射量Ｔｉに対応するパルス幅の噴射パルス信号を出
力し機関に燃料を噴射供給させるようにしている。

更に、機関の加速運転時には、第７図に示すようにリー
ン失火による図示平均有効圧の落ち込みを防止すべく、
前記燃料噴射量Ｔｉを加速運転条件に応じて増量補正し
たり、通常の噴射の間に割り込ませて追加噴射を行うこ
とで、燃料噴射量の増量を図っており、かかる加速時の
燃料増量補正によって図示平均有効圧を失火なく立ち上
げて、加速時の失火によるショック発生や排気性状の悪
化を防止するようにしている。

〈発明か解決しようとする課題〉 ところで、前記加速時の燃料噴射量の増量は、冷機時で
壁流分か増大しても充分な余裕度を確保てき、かつ、燃
料か重質化しても充分な増量噴射量か確保できるように
、必要量よりも多めに増量噴射されるように予めマツチ
ングする必要かあった。

このため、加速時の図示平均有効圧の立ち上げのための
燃料増量制御によって、加速時の空燃比がオーバーリッ
チ化し、燃費や排気特性か悪化するという問題かあり、
加速時の失火による図示平均有効圧の落ち込みを確実に
回避しつつ、増量補正による加速時の燃費・排気特性の
悪化を防止することか困難てあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、加速時
の図示平均有効圧の立ち上げを、最小限の燃料増量補正
によって実現できるようにして、加速時の燃費・排気特
性を改善することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明にかかる内燃機関の電子制御燃料供給装
置は第１図に示すように構成される。

第１図において、筒内圧検出手段は内燃機関の筒内圧を
検出し、図示平均有効圧演算手段は、この筒内圧検出手
段で検出された筒内圧に基づいて機関の図示平均有効圧
を演算する。

加速運転検出手段は、機関の加速運転状態を検出し、ま
た、目標図示平均有効圧記憶手段は、機関の加速運転状
態における目標図示平均有効圧を加速運転条件に応じて
予め記憶している。

そして、加速時増量補正量補正手段は、加速運転検出手
段で機関の加速運転状態か検出されているときに目標図
示平均有効圧記憶手段から検索して求めた目標図示平均
有効圧に図示平均有効圧演算手段で演算される実際の図
示平均有効圧が近づくように加速運転時の燃料増量補正
量を増減補正する。

加速時燃料増量補正手段は、加速時増量補正量補正手段
で増減補正された燃料の増量補正量に基ついて機関加速
運転時の燃料供給量を増量補正する。

〈作用〉 かかる構成によると、機関加速運転時に演算される実際
の図示平均有効圧か、加速運転条件に応じて予め記憶さ
れた目標図示平均有効圧に近つくように、機関加速時の
燃料増量補正量か増減補正されるから、目標に対して実
際の図示平均有効圧か大きいときには、燃料増量を減少
させて余剰な加速増量補正を回避し、また、目標を下回
るときには増量補正量を増大させて加速時の図示平均有
効圧の落ち込みを回避できる。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第２図において、４サイクル４気筒内燃
機関ｌには、エアクリーナ２．スロットルチャンバ３．
吸気マニホールド４を介して空気か吸入される。そして
、燃焼排気は、排気マニホ−ルド５．排気ダクト６、三
元触媒７．マフラー８を介して大気中に排出される。

前記スロットルチャンバ３には、図示しないアクセルペ
ダルに連動して開閉するスロットル弁９が設けられてお
り、このスロットル弁９によって機関ｌの吸入空気量が
制御されるようになっている。

また、吸気マニホールド４の各ブランチ部には、各気筒
別に燃料を噴射供給するための電磁式燃料噴射弁１０ａ
〜１０ｄかそれぞれ装着されており、マイクロコンピュ
ータを内蔵したコントロールユニット１１からの噴射パ
ルス信号に応じてそれぞれ独立して開制御されるように
なっている。前記電磁式燃料噴射弁１０ａ〜１０ｄには
、図示しない燃料ポンプから圧送され、プレッシャレギ
ュレータで所定圧力に調整された燃料か供給されるよう
になっており、その開弁時間として燃料噴射量か制御て
きるようにしである。

更に、各気筒（＃１〜＃４）毎に筒内圧を検出する筒内
圧検出手段としての筒内圧センサ１２ａ〜１２ｄを設け
である。

尚、上記筒内圧センサ１２ａ−１２ｄは、実開昭６３−
１７４３２号公報等に開示されるように点火栓の座金と
して装着されるタイプのものであっても良いか、センサ
部を直接燃焼室内に臨ませて筒内圧を絶対圧として検出
するタイプのセンサの使用かより望ましい。

また、機関ｌの図示しないカム軸には、カム軸の回転を
介してクランク角を検出するクランク角センサ１３か設
けられており、気筒間の行程位相差に相当するクランク
角１８０°毎（例えばＢＴＤＣ７０’毎）の基準角度信
号ＲＥＦと、単位クランク角毎の単位角度信号ＰｏＳと
をそれぞれ出力する。

更に、前記スロットル弁９には、ポテンショメータによ
って該スロットル弁９の開度ＴＶＯを検出するスロット
ルセンサ１４か付設され、スロットル弁９の上流側には
、機関ｌの吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ
１５か設けられている。

また、排気ダクト６には、排気中の酸素濃度を検出する
酸素センサ１６か設けられており、これにより空燃比に
よって変動する排気中の酸素濃度を検出して、機関吸入
混合気の空燃比を間接的に検出てきるようになっている
。

電子制御燃料供給装置用のコントロールユニット１１は
、前記燃料噴射弁１０ａ〜１０ｄによる燃料噴射量（燃
料供給量）Ｔｉを、第３図及び第４図のフローチャート
に示すようにして設定する。

尚、本実施例において、図示平均有効圧演算手段、加速
増量補正量補正手段、加速時燃料増量補正手段としての
機能は、前記第３図及び第４図のフローチャートに示す
ように前記コントロールユニット１１かソフトウェア的
に備えている。また、本実施例における加速運転検出手
段はスロットルセンサ１４か相当し、目標図示平均有効
圧記憶手段はコントロールユニット１１に内蔵されたマ
イクロコンピュータの図示しないメモリが相当する。

第３図のフローチャートに示すプログラムは、機関１の
加速運転時に燃料噴射量Ｔｉを増量補正するための加速
増量補正係数ＫＡＣＣの学習プログラムであり、まず、
ステップ１　（図中ではＳｌとしである。以下同様）で
は、筒内圧センサｌＯａ〜１０ｄて検出される筒内圧Ｐ
を、前記クランク角センサ１１て検出される単位クラン
ク角毎にＡ／Ｄ変換して読み込む。

そして、ステップ２ては、前記読み込んだ筒内圧Ｐに基
ついてｌサイクル当たりの図示平均有効圧Ｐｉ　（＝ｆ
ＰｄＶ；Ｖ＝容積）を演算する。

ステップ３ては、スロットルセンサ１４て検出されるス
ロットル弁９の開度ＴＶＯの変化率ΔＴＶＯを演算し、
この変化率ΔＴＶＯと所定値とを比較することによって
、スロットル弁９の開度ＴＶＯか所定以上の割合で開方
向に変化しているか否かを判別する。

前記変化率ΔＴＶＯか所定値よりも大きいと判別された
ときには、機関ｌの加速運転状態であると見做し、ステ
ップ４へ進む。一方、前記変化率ＴＶＯか所定値以下で
あるときには、定常運転又は減速運転時と見做してその
まま本プログラムを終了させる。

ステップ４ては、予め基本燃料噴射量（基本燃料供給量
）Ｔｐ、機関回転速度Ｎ及び前記変化率ΔＴＶＯをパラ
メータとして目標図示平均有効圧Ｐｉ（ｓ）を記憶した
マツプから、現状の加速運転条件に見合った目標図示平
均有効圧Ｐｉ（ｓ）を検索して求める。

前記基本燃料噴射量Ｔｐは、エアフローメータ１５て検
出された吸入空気流量Ｑと、クランク角センサ１３から
の検出信号に基ついて演算される機関回転速度Ｎとによ
ってＴｐ←ＫＸＱ／Ｎ　（Ｋは燃料噴射弁１０ａ−１０
ｄの特性定数）として演算されるものであり、機関負荷
相当値として用いている。

本実施例では、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎと
によって複数に区分される運転領域毎に目標Ｐｉ（ｓ）
を記憶したマツプを、スロットル弁９の開度変化率△Ｔ
ＶＯのレベルに応じて複数枚備えており、最新の変化率
ΔＴＶ○に基づいて基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度
Ｎとをパラメータとする目標Ｐｉ（ｓ）のマツプを選択
し、更に、該選択したマツプの現在の基本燃料噴射量Ｔ
ｐと機関回転速度Ｎとに対応する領域の目標Ｐｉ（ｓ）
を求めるようにしである。

次のステップ５ては、前記ステップ４て求めた現在の加
速運転状態に対応する目標図示平均有効圧Ｐｉ（ｓ’）
と、ステップ２て演算した実際の図示平均有効圧Ｐｉと
の偏差を演算し、その結果をΔＰｉ（←Ｐｉ（ｓ）−Ｐ
ｉ）にセットする。

ステップ６ては、前記偏差ΔＰｉに応じて加速増量補正
係数ＫＡＣＣの補正値ΔＺを記憶したマツプから、ステ
ップ５て演算された最新のΔＰ１に対応する補正値ΔＺ
を検索して求める。

前記補正値ΔＺは、目標Ｐ　ｉ　（ｓ）よりも実Ｐｉか
低く前記偏差ΔＰ１かプラスの値であるときにプラスの
値として設定されるようになっており、かかる補正値Δ
Ｚを加速増量補正係数ＫＡＣＣに加算する二とて、加速
時の増量補正量か増大補正され、空燃比をリッチ化させ
ることになる。空燃比かリッチ化すると、第６図に示す
ように図示平均有効圧Ｐｉか上昇するから、第５図に示
すように目標よりもリーン空燃比であるために目標Ｐｉ
（ｓ）よりも低い実Ｐｉを増大させて目標Ｐｉ（ｓ／）
に近つけることかできる。

逆に、前記偏差ΔＰｉかマイナスであるときには、補正
値ΔＺかマイナスの値として設定され、この補正値ΔＺ
を補正係数ＫＡＣＣに加算する二とて加速増量補正係数
ＫＡＣＣか減少補正され、加速時の増量補正量が減少さ
れるので、第５図に示すように目標よりもリッチ空燃比
であるために目標Ｐｉ（ｓ）を上回っている実Ｐｉを減
少させることかてきる。

従って、目標Ｐｉ（ｓ）を上回る実Ｐ１を得るような空
燃比のオーバーリッチ化か回避され、加速時の燃費及び
排気特性を改善できると共に、目標Ｐｉ（ｓ）を下回っ
て加速時の図示平均有効圧Ｐｉの立ち上がりか鈍ること
を回避できるものであり、目標Ｐ　ｉ　（ｓ）に沿った
加速性能に必要なたけの燃料増量補正を施すことかでき
る。ここで、目標Ｐｉ　（ｓ）を適宜設定することて、
機関工の加速特性を車両の性格にそれぞれ見合ったレベ
ルに制御することか可能となる。

次のステップ７ては、機関１の冷却水温度Ｔｗとスロッ
トル弁開度変化率ΔＴ　Ｖ　Ｏとによって複数に区分さ
れる領域毎に更新可能に前記加速増量補正係数ＫＡＣＣ
を記憶したマツプのマツプ値更新を行う。即ち、現状の
冷却水温度Ｔｗと変化率ΔＴＶ○とに対応して記憶され
ている加速増量補正係数ＫＡＣＣを検索して求め、かか
る補正係数ＫＡＣＣにステップ６て求めた補正値ΔＺを
加算して補正し、該補正結果を新たなマツプ記憶値とし
て当該領域の補正係数ＫＡＣＣ記憶値を書き換えるもの
である。

上記のようにして加速時の図示平均有効圧Ｐ１を目標に
近つけるように増減補正される加速増量補正係数ＫＡＣ
Ｃは、第４図のフローチャートに示すプログラムで用い
られる。

第４図のフローチャートに示すプログラムにおいて、ま
ず、ステップＩＩては、エアフローメータ１５て検出さ
れた吸入空気流量Ｑや、クランク角センサ１３からの検
出信号に基ついて算出される機関回転速度Ｎなどを入力
する。

次のステップ１２ては、ステップ１１て人力した吸大空
気流量Ｑと機関回転速度Ｎとに基づいて吸入空気量に見
合った基本燃料噴射量Ｔｐ（←ＫＸＱ／Ｎ　；　Ｋは燃
料噴射弁１０ａ〜１０ｄの特性定数）を演算する。

ステップ１３ては、前述のように冷却水温度Ｔｗとスロ
ットル弁開度変化率ΔＴＶＯとに応じて加速増量補正係
数ＫＡＣＣ（加速増量補正量）を記憶したマツプから、
現在の冷却水温度Ｔｗと変化率ΔＴＶＯとに対応する加
速増量補正係数ＫＡＣＣを検索して求める。

そして、次のステップ１４ては、上記加速増量補正係数
ＫＡＣＣを含めて各種補正係数Ｃ０ＦＦを設定する。前
記各種補正係数Ｃ０ＥＦは、上記加速増量補正係数ＫＡ
ＣＣの他、冷却水温度Ｔｗに基づいて設定される水温補
正係数ＫＴｗや始動後増量補正係数Ｋａｓなどを含めて
Ｃ０ＥＦ←１＋ＫＴ、＋ＫＡＣＣ十ＫａＳ＋・・・とし
て設定される。

ステップ１５ては、酸素センサ１６によって検出される
機関吸入混合気の空燃比を、目標空燃比（理論空燃比）
にフィードバック補正するための空燃比フィードバック
補正係数αを、例えば比′例積分割部によって設定する
。

また、ステップ１６では、燃料噴射弁１０ａ〜ｌＯｄの
駆動電源である図示しないバッテリの電圧変化による噴
射弁の存効開弁時間の変化を補正するためのバッテリ電
圧補正分子ｓを設定する。

そして、次のステップ１７では、ステップ２て演算した
基本燃料噴射量Ｔｐを、前記加速増量補正係数ＫＡＣＣ
を含む各種補正係数Ｃ０ＦＦ、空燃比フィードバック補
正係数α、バッテリ電圧補正分子ｓによって補正して最
終的な燃料噴射量Ｔｉ（←２ＴｐｘＣＯＥＦｘα＋Ｔｓ
）を演算する。

コントロールユニット１１は、所定の燃料噴射タイミン
グになると、ステップ１７て更新設定される燃料噴射量
Ｔｉの最新値を読み出して、該燃料噴射量Ｔｉに相当す
るパルス幅の噴射パルス信号を燃料噴射弁１０ａ−１０
ｄに出力し、燃料噴射弁１０ａ〜１０ｄによる機関１へ
の燃料噴射を行わせるか、加速時には前記加速増量補正
係数ＫＡＣＣによって加速時の図示平均有効圧か目標に
略沿って変化するように増量補正されることになる。

尚、本実施例では、通常の燃料噴射量Ｔｉを加速時に増
量補正することによって、加速時の燃料増量を図る装置
について述へたか、機関ｌの加速時に通常噴射の間に割
込み噴射を行わせて燃料増量を図るよう構成された装置
であっても良く、前記割込み噴射による噴射量を、実際
の図示平均有効圧Ｐｉが目標に近づくように増減補正す
れば、本実施例と同様な効果か得られる。

また、本実施例では、エアフローメータ１５て検出され
る吸入空気流量Ｑに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを設定
する方式の電子制御燃料供給装置としたか、吸入負圧と
機関回転速度Ｎとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを設定
する方式の装置や、スロットル弁開度ＴＶＯと機関回転
速度Ｎとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを設定する方式
の装置であっても良く、更に、各気筒共通の燃料噴射弁
をスロットル弁９の上流に備える装置であっても良い。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、図示平均有効圧の
加速時における立ち上かり特性を確保するための燃料供
給量の増量補正か、過剰に行われることを回避でき、加
速時の燃料増量補正による燃費及び排気特性の悪化を防
止できるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図及び第４図
はそれぞれ同上実施例における燃料噴射量設定制御の内
容を示すフローチャート、第５図は加速時における図示
平均有効圧の変化の特性を示すタイムチャート、第６図
は空燃比と図示平均有効圧との関係を示す線図、第７図
は加速時の割込み噴射による増量補正の例を示すタイム
チャートである。 １・・・内燃機関　　９・・・スロットル弁　　１０ａ
〜１０ｄ・・・燃料噴射弁　　１１・・・コントロール
ユニット１２ａ〜１２ｄ・・・筒内圧センサ　　１３・
・・クランク角センサ １４・・・スロワ トルセンサ １５・・・エアフロ ーメータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関の吸入空気量に見合った基本燃料供給量を演算
   し、該基本燃料供給量に基づいて機関へ燃料を供給する
   一方、機関加速運転時には前記基本燃料供給量に加え所
   定の増量補正量を機関に供給するよう構成された内燃機
   関の電子制御燃料供給装置であつて、 内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、該筒内
   圧検出手段によって検出された筒内圧に基づいて機関の
   図示平均有効圧を演算する図示平均有効圧演算手段と、 機関の加速運転状態を検出する加速運転検出手段と、 機関の加速運転状態における目標図示平均有効圧を加速
   運転条件に応じて予め記憶した目標図示平均有効圧記憶
   手段と、 前記加速運転検出手段で機関の加速運転状態が検出され
   ているときに前記目標図示平均有効圧記憶手段から検索
   して求めた目標図示平均有効圧に前記図示平均有効圧演
   算手段で演算される実際の図示平均有効圧が近づくよう
   に加速運転時の燃料増量補正量を増減補正する加速時増
   量補正量補正手段と、 該加速時増量補正量補正手段で増減補正された燃料の増
   量補正量に基づいて機関加速運転時の燃料供給量を増量
   補正する加速時燃料増量補正手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の電子制
   御燃料供給装置。