JPH0629586B2 - 内燃機関の燃料供給量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃料供給量を制御する装置に関す
る。

内燃機関が加速運転状態に入つた際その都度燃料噴射を
行う加速時非同期噴射制御方式は周知である。この方式
によれば、機関の加速時応答特性を向上せしめることが
できる。このような非同期噴射を行う場合、スロットル
弁の開速度に応じてその燃料噴射量を制御することは既
に知られている。しかしながら、加速時非同期噴射量を
単にスロットル弁の開速度のみに応じて制御すると、機
関の負荷条件が変つた際に最適の噴射量を与えることが
できない。例えば車速が高いときに最適な噴射量で車速
が低い場合の加速時非同期噴射を行うと大きなトルクシ
ョックを引き起してしまう。逆に車速が低いときに最適
な噴射量で車速が高い場合の加速時非同期噴射を行うと
もたつき等を生じて加速時応答特性が大幅に悪化する。

従つて本発明は従来技術の上述の問題点を解決するもの
であり、本発明の目的は、加速時のドライバビリティ及
びレスポンスを共に向上せしめることのできる燃料供給
量制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成する本発明の構成を第１図を用いて説
明すると、本発明の内燃機関の燃料供給量制御装置は、
加速運転を要求しているか否かをスロットル開度の時間
変化量で検出する加速検出手段ａと、内燃機関ｂの搭載
される車両ｃの走行速度を検出する車速検出手段ｄと、
検出したスロットル開度の時間変化量が所定値以上の時
に非同期噴射量を求める非同期噴射量決定手段ｅと、求
めた非同期噴射量に応じて機関ｂに燃料供給を行う燃料
供給手段ｆとを備えており、前記非同期噴射量決定手段
ｅが、この非同期噴射量を車速が高い程大きくなるよう
に設定すると共に、車速が機関のレーシングを示す所定
値未満の時には、非同期噴射量をレーシング以外の低車
速域の非同期噴射量よりも大きく設定することを特徴と
している。

以下実施例により本発明を詳細に説明する。

第２図には本発明の一実施例として、電子制御燃料噴射
式内燃機関の一例が概略的に表わされている。同図にお
いて、１０は機関本体を表わしており、１２は吸気通
路、１４は一つの気筒の燃焼室、１６は排気通路をそれ
ぞれ表わしている。図示しないエアクリーナを介して吸
入される吸入空気は、エアフローセンサ１８によつてそ
の流量が検出される。吸入空気流量は、図示しないアク
セルペダルに連動するスロットル弁２０によって制御さ
れる。スロットル弁２０を通過した吸入空気は、サージ
タンク２２及び各吸気弁２４を介して各気筒の燃焼室１
４に導かれる。

燃料噴射弁２６は、実際には各気筒毎に設けられてお
り、線２８を介して制御回路３０から送り込まれる電気
的な駆動パルスに応じて開閉制御せしめられ、図示しな
い燃料供給系から送られる加圧燃料を吸気弁２４近傍の
吸気通路１２内（吸気ポート部）に間欠的に噴射する。

燃焼室１４において燃焼した後の排気ガスは排気弁３２
及び排気通路１６を介して、さらに触媒コンバータ３４
を介して大気中に排出される。

エアフローセンサ１８は、スロットル弁２０の上流の吸
気通路１２に設けられ、吸入空気流量に応じた電圧を発
生する。この出力電圧は線３６を介して制御回路３０に
送り込まれる。

機関のディストリビュータ３８にはクランク角センサ４
０及び４２が取付けられており、これらのセンサ４０，
４２からは、クランク軸が３０°，３６０°回転する毎
にパルス信号がそれぞれ出力され、これらのパルス信号
は線４４，４６をそれぞれ介して制御回路３０に送り込
まれる。

スロットル弁２０と連動するスロットルポジションセン
サ４８からは、スロットル弁２０が微少角度回動する毎
にパルス信号が出力され、このパルス信号は線５０を介
して制御回路３０に送り込まれる。

車速センサ５４からは車両の出力シャフトが所定角回転
する毎にパルス信号が出力され、このパルス信号は線５
６を介して制御回路３０に送り込まれる。

第３図は、第２図に示した制御回路３０の一構成例を表
わすブロック図である。

エアフローセンサ１８からの電圧信号はアナログマルチ
プレクサ機能を有するアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変
換器７０に送り込まれ、マイクロプロセッサユニット
（ＭＰＵ）７２からの指示に応じて２進信号に変換せし
められる。

クランク角センサ４０からのクランク角３０°毎のパル
ス信号は、入出力回路（I/O回路）７４を介してＭＰＵ
７２に送り込まれてクランク角３０°処理ルーチンの割
込み要求信号となると共にI/O回路７４内に設けられた
タイミングカウンタの歩進用クロックとなる。クランク
角センサ４２からのクランク角３６０°毎のパルス信号
は上記タイミングカウンタのリセット信号として働く。
このタイミングカウンタから得られる噴射開始タイミン
グ信号はＭＰＵ７２に送り込まれ同期噴射用の噴射処理
ルーチンの割込み要求信号となる。

車速センサ５４からのパルス信号はI/O回路７４を介し
てＭＰＵ７２に送り込まれ、車速計算用処理ルーチンの
割込み要求信号となる。

スロットルポジションセンサ４８からのパルス信号もI/
O回路７４を介してＭＰＵ７２に送り込まれスロットル
開速度計算用処理ルーチンの割込み要求信号となる。

入出力回路（I/O回路）７６内には、ＭＰＵ７２から送
り込まれる噴射パルス幅ＴＡＵ′に相当する持続時間を
有する１ビットの噴射パルス信号を受け、これを駆動信
号に変換する駆動回路が設けられている。この駆動回路
からの駆動信号は燃料噴射弁２６ａ〜２６ｄに送り込ま
れてこれらを付勢する。その結果、パルス幅ＴＡＵに応
じた量の燃料が噴射せしめられる。

Ａ／Ｄ変換器７０、及びI/O回路74及び76は、マイクロ
コンピュータの主構成要素であるＭＰＵ７２、ランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）７８、及びリードオンリメモ
リ（ＲＯＭ）８０にバス８２を介して接続されており、
このバス８２を介してデータの転送が行われる。

ＲＯＭ８０内には、後述するメイン処理ルーチンプログ
ラム、クランク角３０°毎の割込み処理ルーチンプログ
ラム、車速計算用割込み処理ルーチンプログラム、スロ
ットル開速度計算用割込み処理ルーチンプログラム、及
びその他のプログラム、さらにそれらの演算過程で用い
られるデータ及びテーブル等があらかじめ記憶されてい
る。

次に、第４図〜第８図のフローチャートを用いて上述の
マイクロコンピュータの動作を説明する。

ＭＰＵ７２は、クランク角センサ４０から３０°クラン
ク角毎のパルス信号が送り込まれると、第４図の割込み
処理ルーチンを実行し、機関の回転速度ＮＥを表わすデ
ータを形成する。まずステップ９０において、ＭＰＵ７
２内に設けられているフリーランカウンタの内容を読み
取り、その値をＣ₃₀とする。次のステップ９１におい
て、前回割込み時に読み取つた値Ｃ₃₀′と今回の値Ｃ₃₀
との差△Ｃを△Ｃ＝Ｃ₃₀−Ｃ₃₀′から算出し、次のステ
ップ９２においてその差△Ｃの逆数を算出して回転速度
ＮＥを得る。即ち の演算を行う。ただしＡは定数である。このようにして
得られたＮＥはＲＡＭ７８の所定位置に格納される。次
のステップ９３は、今回のカウンタの内容Ｃ₃₀を次の割
込み処理時に前回の読取り値として用いるように、
Ｃ₃₀′←Ｃ₃₀の処理を行う。以後必要な他の処理を実行
した後この割込み処理ルーチンからメインルーチンに復
帰する。

また、ＭＰＵ７２は、車速センサ５４からパルス信号が
送り込まれると第５図の割込み処理ルーチンを実行して
車速ＶＳを表わすデータを形成する。この第５図の処理
ルーチンは第４図のものとほぼ同様であるので説明を省
略する。ただし、同図においてＢは定数である。

さらにＭＰＵ７２は、スロットルポジションセンサ４８
からパルス信号が送り込まれると第６図の割込み処理ル
ーチンを実行してスロットル開速度ThSを表わすデータ
を形成する。この第６図の処理ルーチンも第４図のもの
とほぼ同様であるので説明を省略する。ただし、同図に
おいてＤは定数である。

なお、Ａ／Ｄ変換器７０からのＡ／Ｄ変換完了割込みが
生じると、ＭＰＵ７２は機関の吸入空気流量Ｑを表わす
データを取り込み、ＲＡＭ７８の所定位置に格納する。

一方、メイン処理ルーチンの途中でＭＰＵ７２は第７図
の処理を実行する。即ち、第６図の割込み処理ルーチン
で作成され、ＲＡＭ７８に格納されているスロットル開
速度ThSを表わすデータと一定値Ｅとを比較し、加速運
転を要求しているか否かを判別する。ThS≦Ｅの場合は
アクセルペダルの踏み込み速度が遅く加速運転が要求さ
れてないと判断してそのままメインルーチンを続行す
る。ThS＞Ｅの場合は、アクセルペダルの踏み込み速度
が速く、加速運転が要求されているとして加速割込み処
理を要求する。

第８図はこの加速割込み処理ルーチンを示している。上
述のように、ＭＰＵ７２は、スロットル開速度ThSが一
定値Ｅより大きい場合この加速割込み処理を実行する。
まずステップ１００において、第５図の割込み処理ルー
チンで作成された車速ＶＳを表わすデータをＲＡＭ７８
より読み出す。次のステップ１０１では、この車速ＶＳ
が２km／ｈより小さいか否かを判別する。ＶＳ＜２km／
ｈの場合はレーシングが行われているとしてステップ１
０２へ進み、非同期の燃料噴射パルス幅ＴＡＵ′として
比較的大きな一定値Ｆを与える。レーシング中は無負荷
であるためある程度多目の燃料を噴射してもトルクショ
ックは生じないためである。

一方、ＶＳ≧２km／ｈの場合はステップ１０３へ進み、
車速ＶＳに対応する非同期噴射パルス幅ＴＡＵ′を求め
る。ＲＯＭ８０内にはＶＳに対するＴＡＵ′の一次元の
関数テーブルがあらかじめ格納されており、ステップ１
０３では内挿法等を用いてＶＳに対するＴＡＵ′を求め
る。次のステップ１０４ではこのＴＡＵ′に相当する持
続時間を有する噴射パルス信号が作成され燃料の非同期
噴射が実行される。噴射パルス信号の作成方法として、
例えばステップ１０４で噴射パルス信号を“１”に反転
させると共にその時のフリーランカウンタの内容を知
り、それからＴＡＵ′経過後のこのカウンタの値をコン
ペアレジスタにセットしておく。フリーランカウンタの
内容がコンペアレジスタの内容に等しくなつた時点で割
込みを発生させ噴射パルス信号を“０”に反転させる。
これによりTAU′に相当するパルス幅を有する非同期の
噴射パルス信号が加速毎に形成されることになる。

なお、ＭＰＵ７２は、所定クランク角、例えば１８０℃
Ａあるいは３６０℃Ａ、毎に回転速度、吸入空気流量等
に応じて同期噴射用の噴射パルス信号を形成し、これに
より通常の燃料噴射制御を行つている。

第９図は前述の如くして算出される非同期噴射パルス幅
ＴＡＵ′の対車速ＶＳ特性を表わしている。車速が２km
／ｈ未満の場合は、レーシングが行われているとして比
較的多量の燃料が非同期噴射され、一方、車速が２km／
ｈ以上の場合は、そのときの車速に応じた量の燃料が非
同期噴射される。この場合、車速が大きい方が小さい場
合に比して多量の燃料が非同期噴射される。その結果車
速の大きい場合は加速時に回転速度の上昇、トルクの増
大が素早く行われることとなり加速時応答特性が向上す
る。また、車速の小さい場合は、非同期噴射燃料量が少
ないため加速時のトルクショック発生が防止できる。

なお、前述した実施例では、加速時の非同期噴射燃料量
を車速のみに応じた値に制御しているが、本発明では、
これを車速及びスロットル開速度の両方に応じて制御し
ても良い。

以上詳細に説明したように、通常の加速時（レーシング
以外の加速時）には車速が高い程、非同期噴射量が大き
くされるので、レスポンスの向上とトルクショックの防
止が可能であるという効果を奏する。また、トルクショ
ックを考慮する必要のないレーシング時には、低車速域
であってレーシング以外の加速時に較べ、大きな非同期
噴射量が得られるので、機関の吹け上がりを良好にでき
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を表わす図、第２図は本発明の一
実施例の概略図、第３図は第２図の制御回路を詳細に表
わすブロック図、第４図〜第８図は第３図の制御回路の
制御プログラムの一部のフローチャート、第９図は第２
図の実施例における非同期噴射燃料量の特性図である。 １８……エアフローセンサ、２０……スロットル弁、２
６……燃料噴射弁、３０……制御回路、４０，４２……
クランク角センサ、４８……スロットルポジションセン
サ、５４……車速センサ、７２……ＭＰＵ、７４，７６
……Ｉ／Ｏ回路、７８……ＲＡＭ、８０……ＲＯＭ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加速運転を要求しているか否かを、スロッ
   トル開度の時間変化量で検出する加速検出手段(a)と、 内燃機関(b)の搭載される車両(c)の走行速度を検出する
   車速検出手段(d)と、 検出したスロットル開度の時間変化量が所定値以上の時
   に非同期噴射量を求める非同期噴射量決定手段(e)と、 求めた非同期噴射量に応じて機関(b)に燃料供給を行う
   燃料供給手段(f)とを備えた内燃機関の燃料供給量制御
   装置であって、 前記非同期噴射量決定手段(e)が、この非同期噴射量を
   車速が高い程大きくなるように設定すると共に、車速が
   機関のレーシングを示す所定値未満の時には、非同期噴
   射量をレーシング以外の低車速域の非同期噴射量よりも
   大きく設定することを特徴とする内燃機関の燃料供給量
   制御装置。