JPH0612085B2 - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の燃料供給制御装置に関し、特に加
速時の燃料供給量の制御により加速性能を改善した技術
に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の燃料供給制御装置の従来例として以下のよう
なものがある（実開昭６０−０６６５５８号等参照）。

即ち、エアフローメータにより検出された吸入空気量Ｑ
と機関回転数Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／
Ｎ；は定数）を演算すると共に、主として水温に応じた
各種補正係数ＣＯＥＦと排気系に設けた酸素センサ等に
よって検出される空燃比に基づいて設定される空燃比フ
ィードバック補正係数αとバッテリ電圧による補正分Ｔ
ｓとを演算した後、燃料噴射する。

そして、例えばシングルポイントインジェクションシス
テム（以下ＳＰＩシステムという）では機関の1/2回転
毎に燃料噴射弁に対して前記燃料噴射量Ｔｉに対応する
パルス巾信号を出力し、機関に燃料を供給する。

さらに、加速運転時には、スロットル弁開度の変化率等
から加速時増量噴射量を算出し、該増量噴射量を前記定
常時における燃料噴射量Ｔｉに加算することにより燃料
の加速時増量を図り機関出力を増大させている。

ところで、この場合、空燃比フィードバック補正係数は
基準値にクランプして空燃比フィードバック制御を停
し、燃料増量が行えるようにしている。一方、加速運転
時は加速初期に吸入空気流量が急増し、その後は増加率
が減少するため、前記燃料の増量噴射量も加速初期に大
きく設定した後、経時と共に減少するようにしたものが
一般的である。

また、加速の程度によって吸入空気量の増加率が異なる
ので、前記基本燃料噴射量がＴｐが所定値以上となって
から増量噴射量を減少するようにしたものもある。これ
により、緩加速時は増量噴射量の減少開始が遅れる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記のように、基本燃料噴射量Ｔｐを基
づいて増量噴射量の減少開始を緩加速時に遅らせるよう
にしているものでも、なお、以下のように問題を生じ
る。

即ち、吸入空気流量の増加に対して燃料噴射量も増量さ
れるが、噴射燃料の相当量は吸気通路内壁に付着して液
状の壁流となり、この壁流燃料は気化燃料に比較し燃焼
室に到達するのに時間が掛かる。

一方、吸入空気流量の方は緩加速時においてもスロット
ル弁がある程度以上開かれれば吸入空気流量は略最大に
達し、これに伴い基本燃料噴射量Ｔｐが増大するため増
量噴射量の減少が開始する。即ち、緩加速時においても
比較的早く増量噴射量が減少し始める。

このため、増量補正により増量された前記壁流燃料が燃
焼室に達しないうちに増量噴射量が減少されるため、減
少前に目標空燃比（理論空燃比）近傍に平衝していた空
燃比がリーン化してしまう。

この場合、急加速時には加速終了が早く終ると共に、前
記した空燃比フィードバック制御に移行して目標空燃比
を近づけるため空燃比がリーン化される時間は短く、殆
ど問題はないが、緩加速時は、加速終了が遅れるため、
リーン化される時間が長引き、ヘジテーションを発生す
る等緩加速性能が損なわれることがあった。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、燃料の加速増量の減少開始をスロットル弁開度によ
って行うことにより、上記問題点を解決した内燃機関の
燃料供給制御装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため本発明は第１図に示すように、吸気系に介装さ
れたスロットル弁の開度を含む機関運転状態を検出する
運転状態検出手段と、 前記検出された運転状態を定常状態としたときに機関に
供給される基本燃料供給量を設定する基本燃料供給量設
定手段と、 機関に吸入される混合気の空燃比を検出する空燃比検出
手段と、 前記検出された運転状態に基づいて機関の加速状態を判
定する加速判定手段と、 前記加速判定手段により判定される加速状態を除く所定
の運転状態で前記検出された空燃比に基づいて空燃比を
目標値に近づけるように前記設定された基本燃料供給量
を設定するためのフィードバック補正量を設定するフィ
ードバック補正量設定手段と、 加速状態と判定されたときに前記設定された基本燃料供
給量を増量補正する加速増量補正手段と、 加速状態と判定された後に前記運転状態検出手段によっ
て検出されたスロットル弁開度が所定開度以上となった
ときに前記加速増量補正手段によって補正される増量補
正量を徐々に減少する加速増量減少補正手段と、 前記基本燃料供給量設定手段、フィードバック補正量設
定手段，加速増量減少補正手段により設定あるいは補正
した量の燃料を供給する燃料供給手段とを備えた構成と
する。

〈作用〉 加速判定手段によって加速状態と判定されると、加速増
量補正手段により基本燃料供給量が増量補正され、その
後スロットル弁開度が所定開度以上となったことが検出
されると、加速増量減少補正手段により燃料供給量は徐
々に減少して基本燃料供給量に近づけられる。

このようにすることにより、緩加速時においてもその程
度に応じて加速増量補正量の減少開始が遅らされること
により、空燃比のリーン化を抑制でき、ヘジテーション
等の発生を防止できる。

また加速時以外の所定の運転状態では空燃比検出手段に
よって検出された空燃比に基づいてフィードバック補正
量設定手段によりフィードバック補正量が設定され、該
フィードバック補正量により基本燃料噴射量を補正する
ことによって空燃比を目標空燃比に近づける空燃比フィ
ードバック制御が行なわれる。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を第２図に基づいて説明する。

一実施例の構成を示す第２図において、機関１の吸気通
路２には、吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ
３及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量を制御す
るスロットル弁４が設けられ、下流のマニホールド部分
には気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴射弁
５が設けられる。燃料噴射弁５は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６からの噴射パルス信
号によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧送
され、所定圧力に制御された燃料を噴射供給する。更
に、機関の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出す
る水温センサ７が設けられると共に排気通路８内の排気
中酸素濃度を検出することによって吸入混合気中の空燃
比を検出する空燃比検出手段としての酸素センサ９が設
けられ、さらに、下流側に排気中のＣＯ，ＨＣの酸化と
ＮＯ_ｘの還元を行って浄化する三元触媒１０が設けられ
ている。また、図示しないディストリビュータには、ク
ランク角センサ１１が内蔵されており、該クランク角ン
サ１１から機関回転と同期して出力されるクランク角単
位角度信号を一定時間カウントして、又は、クランク基
準角度信号の周期を計測して機関回転数Ｎが検出され
る。

また、前記スロットル弁４の軸にはスロットル弁開度を
検出するスロットルセンサ１２が設けられる。

エアフローメータ３，水温センサ７，クランク角センサ
１１は運転状態検出手段を構成する。

次にコントロールユニット６による燃料噴射量演算ルー
チンを第３図に示したフローチャートに従って説明す
る。

ステップ（図ではＳと記す）１ではエアフローメータ３
によってされた吸入空気流量とクランク角センサ１１に
よって検出された機関回転数Ｎとに基づき、単位回転当
たりの吸入空気量に相当する基本噴射量Ｔｐを次式によ
り演算する。

Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ （Ｋは定数） ステツプ２では水温センサ７によって検出された冷却水
温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数ＣＯＥＦを設定す
る。

ステップ３ではバッテリの電圧値に基づいて電圧補正分
Ｔｓを設定する。

ステップ４では機関回転数Ｎの変化率（単位時間当たり
の変化量）ΔＮが所定値以上であるか否かによって加速
状態か否かを判定する。即ちこのステップ４の部分が加
速判定手段に相当する。尚、加速状態の判定は、スロッ
トル弁開度ＴＶＯの変化率ΔＴＶＯによって行ってもよ
い。

ステップ４で加速状態と判定された時はステップ５へ進
んで前記各種運転状態検出手段によって検出される運転
状態を定常状態としたとき基本燃料供給量Ｔｉ_ｏを次式
により演算する。

Ｔｉ_ｏ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ＋Ｔｓ このステップ５の部分が基本燃料供給量設定手段に相当
する。

次いでステップ６に進み、燃料の加速増量補正量Ｔｉ
_ＡＣＣを設定する。これは、一定値でもよいが好ましく
は、加速の程度を表わす、スロットル弁開度の変化率Ｔ
ＶＯあるいは、これに機関回転数Ｎ、水温Ｔｗ等をも加
味して設定するのがよい。

次に、ステップ７でスロットル弁開度ＴＶＯが所定開度
ＴＶＯ_０以下であるか否かを判定する。

そして、スロットル弁開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯ_０以
下の時は、ステップ８へ進み、次式に従って最終的な燃
料供給量Ｔｉを演算する。

Ｔｉ＝Ｔｉ_ｏ＋Ｔｉ_ＡＣＣ ここでステップ４，５，６を経由する時の機能が加速増
量補正手段に相当する。

また、ステップ７でスロットル弁開度ＴＶＯが所定開度
ＴＶＯ_０を超えたと判定されたときはステップ９へ進ん
でステップ６で設定された加速増量補正量Ｔｉ_ＡＣＣを
所定量ΔＴｉ_ＡＣＣ減少させた値で補正する。

（Ｔｉ_ＡＣＣ←Ｔｉ_ＡＣＣ−ΔＴｉ_ＡＣＣ） その後ステップ８へ進んで基本燃料供給量Ｔｉ_０と減少
補正された加速増量補正量Ｔｉ_ＡＣＣとを加算して燃料
供給量Ｔｉを演算する。

一方、ステップ４で加速状態でないと判定された時は、
ステップ１０へ進み、運転状態が空燃比フィードバック
制御条件であるか否かを判定し、フィードバック制御条
件と判定されたときは、ステップ１１にて酸素センサ９
によって検出される空燃比に基づいてフィードバック補
正係数（フィードバック補正量）αを設定した後ステッ
プ１２へ進んで燃料供給量Ｔｉを次式により設定する。

Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ・α＋Ｔｓ また、ステップ１０で空燃比フィードバック制御を行わ
ない条件と判定されたときは、ステップ１３へ進んで燃
料供給量Ｔｉを次式により基本燃料供給量と等しい値に
設定する。

Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ＋Ｔｓ このようにしてステップ８，１２，１３で設定された最
終的な燃料供給量Ｔｉをステップ１４でレジスタにセッ
トすることにより、機関回転に同期して所定のタイミン
グでＴｉに相当するパルス幅をもつ噴射パルス信号が燃
料噴射弁５に出力され、燃料噴射が行われる。

このようにすれば、加速時における増量補正量の減少開
始がスロットル弁開度の所定値以上で行われるため緩加
速時において空燃比フィードバック制御への移行が遅れ
る場合でも壁流燃料の燃焼室への到達遅れによる空燃比
のリーン化を抑制でき、ヘジテーションの発生を抑制し
て良好な緩加速性能を確保できる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば加速増量補正量の
減少開始をスロットル弁開度に応じて行うようにしたた
め、空燃比のリーン化を抑制制でき、ヘジテーションの
発生を抑制して良好な緩加速性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成成を示すブロック図、第２図は本
発明の一実施例を示す構成図、第３図は同上実施例の制
御ルーチンを示すフローチャートである。 １……機関、２……吸気通路、３……エアフローメー
タ、４……スロットル弁、５……燃料噴射弁、６……コ
ントロールユニット、７……水温センサ、１１……クラ
ンク角センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気系に介装されたスロットル弁の開度を
   含む機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記検出された運転状態を定常状態としたときに機関に
   供給される基本燃料供給量を設定する基本燃料供給量設
   定手段と、 機関に吸入される混合気の空燃比を検出する空燃比検出
   手段と、 前記検出された運転状態に基づいて機関の加速状態を判
   定する加速判定手段と、 前記加速判定手段により判定される加速状態を除く所定
   の運転状態で前記検出された空燃比に基づいて空燃比を
   目標値に近づけるように前記設定された基本燃料供給量
   を補正するためのフィードバック補正量を設定するフィ
   ードバック補正量設定手段と、 加速状態と判定されたときに前記設定された基本燃料供
   給量を増量補正する加速増量補正手段と、 加速状態と判定された後に前記運転状態検出手段によっ
   て検出されたスロットル弁開度が所定開度以上となった
   ときに前記加速増量補正手段によって補正される増量補
   正量を徐々に減少する加速増量減少補正手段と、 前記基本燃料供給量設定手段，フィードバック補正量設
   定手段，加速増量減少補正手段により設定あるいは補正
   した量の燃料を供給する燃料供給手段とを備えて構成し
   たことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。