JPH0637863B2 - 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 - 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電子制御燃料噴射装置に関し、詳し
くは機関の吸気通路に介装される感温抵抗器を含んで構
成される吸入空気流量検出手段によって検出された吸入
空気流量に基づいて基本燃料噴射量が設定される電子制
御燃料噴射装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の電子制御燃料噴射装置としては、例え
ば以下のようなものがある（特願昭６０−００８１２８
号等参照）。

即ち、機関の吸気通路に介装される感温抵抗器（熱線）
を含んで構成される熱線式流量計から機関の吸入空気流
量に対応して出力される電気信号に基づき、コントロー
ルユニットに予め設定記憶されている吸入空気流量のデ
ータを検索（若しくは演算）して求め、この吸入空気流
量Ｑと、クランク角センサや点火コイルによる点火信号
等から換算される機関回転速度Ｎと、から基本燃料噴射
量Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／Ｎ；Ｋは定数）を演算する。

更に、機関冷却水温度等の機関運転状態に応じた各種補
正係数ＣＯＥＦ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Ｔｓとを演算した後、最終的な
燃料噴射量Ｔｉ（＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×α＋Ｔｓ）を演算
する。

そして、電磁式燃料噴射弁に対して前記燃料噴射量Ｔｉ
に相当するパルス巾の噴射パルス信号を出力することに
より、燃料噴射弁を前記燃料噴射量Ｔｉに相当する時間
だけ開弁させ、機関に所定量の燃料を噴射供給するよう
にしていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このように、内燃機関の電子制御燃料噴射装置において
は、機関の吸入空気流量に基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ
を設定しているため、感温抵抗器の汚れや劣化によって
熱線式流量計の検出精度が低下すると、機関に最適量の
燃料を噴射供給することができなくなる惧れがあった。

即ち、熱線式流量計は、機関の吸気通路に介装される感
温抵抗器が、例えば吸入空気流量の増大時には吸入空気
によって冷却されその抵抗値が減少するため、これに応
じて出力される電気信号（電圧）が変化し、この電気信
号に対応してコントロールユニトに予め設定・記憶され
ている吸入空気流量のデータを検索することにより機関
の吸入空気流量を検出するものである。

従って、感温抵抗器に粉塵やオイル成分等が付着する
と、この付着物が感温抵抗器の温度低下を抑止する働き
をするため、吸入空気流量に対する温度（抵抗値）変化
特性が変化し、実際の吸入空気流量よりも少ない量を検
出値として出力してしまう。このため、機関停止時に感
温抵抗器に対して大電流を供給することにより加熱して
付着物を焼切るようにしている（実開昭６１−５２２２
８号等参照）が、この焼切りにより感温抵抗器が劣化し
たり付着物を良好に焼切ることができずに残った場合に
は、上記のように熱線式流量計は、実際の吸入空気流量
よりも少ない量を検出値として出力するため、基本燃料
噴射量Ｔｐは機関の要求量よりも少なく設定されること
になり、これによって空燃比のオーバーリーン化が発生
して機関の運転性を損ねる（加速不良，ノッキングの発
生等）惧れがあった。

特に吸入空気流量が大きい領域においては、第４図に示
すように感温抵抗器の汚れや劣化による検出精度の低下
が大きくなるため、機関が高負荷時ほど空燃比のオーバ
ーリーン化傾向が強くなって最悪の場合には機関の焼付
きが発生する惧れもあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、熱線式
流量計の検出精度の低下を自己診断して基本燃料噴射量
を補正できるようにし、特に影響の大きい機関高負荷時
に吸入空気流量の検出精度が低下しても機関要求量に見
合った燃料が機関に対して噴射供給されるようにするこ
とを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、機関の吸気
通路に介装される感温抵抗器を含んで構成され機関の吸
入空気流量を検出する吸入空気流量検出手段と、機関の
回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、吸入空気
流量及び機関回転速度に基づいて基本燃料噴射量を設定
する基本燃料噴射量設定手段と、これによって設定され
た基本燃料噴射量に応じて燃料噴射弁を駆動制御する燃
料噴射弁駆動制御手段と、を備えた内燃機関の電子制御
燃料噴射装置において、吸気通路に介装されたスロット
ル弁の全開状態を検出するスロットル弁開度検出手段
と、このスロットル弁開度検出手段によって検出される
スロットル弁の全開状態における基本燃料噴射量を機関
回転速度に応じて予め記憶した基本燃料噴射量記憶手段
と、前記スロットル弁開度検出手段によりスロットル弁
の全開状態が検出されたときに、前記基本燃料噴射量記
憶手段から機関回転速度に基づき検索した基本燃料噴射
量と前記基本燃料噴射量設定手段によって設定された基
本燃料噴射量との比を演算し、該比が所定値以上である
ときに前記比に基づいて前記設定された基本燃料噴射量
を補正設定する基本燃料噴射量補正手段と、を設けるよ
うにした。

〈作用〉 かかる構成の電子制御燃料噴射装置によると、スロット
ル弁の全開状態における機関要求量に見合った（実際の
吸入空気流量に対応した）基本燃料噴射量を機関回転速
度に応じて予め実験等により求めて記憶させておき、こ
の記憶された基本燃料噴射量と、検出された吸入空気流
量と機関回転速度とに基づいて設定した基本燃料噴射量
との比を演算するようにすれば、この比の大小によって
吸入空気流量検出手段の検出精度の低下を知ることがで
きると共に、この比に基づいてそのときの基本燃料噴射
量を補正することにより機関の要求量に見合った基本燃
料噴射量が設定され、空燃比のオーバーリーン化を回避
できるものである。

従って、吸入空気流量検出手段の検出精度低下の影響を
特に受け易い機関高負荷時において空燃比のオーバーリ
ーン化を回避できる。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に本実施例のハードウェア構成を示す。

機関の吸気通路に介装されるスロットル弁（図示省略）
の全開状態でＯＮとなるスロットル弁開度検出手段とし
てのフルスイッチ１のＯＮ・ＯＦＦ信号、前記スロット
ル弁の上流側吸気通路に介装される感温抵抗器の抵抗値
変化に基づき吸入空気流量Ｑに対応して出力される吸入
空気流量検出手段としての熱線式流量計２の出力電圧Ｖ
ｓ、機関回転速度検出手段としての回転速度センサ３に
よって検出される機関回転速度信号Ｎ、水温センサ４に
よって検出される冷却水温度信号Ｔｗが、入出力装置，
記憶装置，中央演算装置によって構成されるマイクロコ
ンピュータを内蔵したコントロールユニット５に入力さ
れるようになっており、コントロールユニット５は、こ
れらの信号に基づいて後述するように設定される燃料噴
射量Ｔｉに対応した噴射パルス信号を燃料噴射弁７の駆
動回路６に出力する。

即ち、本実施例において、コントロールユニット５は、
基本燃料噴射量設定手段，基本燃料噴射量記憶手段，基
本燃料噴射量補正手段を兼ねるものであり、駆動回路６
とによって燃料噴射弁駆動制御手段を構成する。

次にコントロールユニット５による燃料噴射量Ｔｉ設定
を第３図のフローチャートに従って説明する。

ステップ（図中では「Ｓ」としてあり、以下同様とす
る）１では、フルスイッチ（Ｆull ＳＷ）１のＯＮ・Ｏ
ＦＦ及び各センサによって検出された吸入空気流量Ｑ，
機関回転速度Ｎ，冷却水温度Ｔｗを入力する。

ステップ２では、ステップ１で入力した吸入空気流量Ｑ
と機関回転速度Ｎとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ（←
Ｋ×Ｑ／Ｎ；Ｋは定数）を演算する。

ステップ３では、ステップ１で入力したフルスイッチ１
の信号のＯＮ・ＯＦＦを判定し、ＯＮである場合即ちス
ロットル弁が全開状態である場合にはステップ４へ進
み、ＯＦＦであってスロットル弁が全開状態でない場合
には、ステップ４〜７をジャンプしてステップ８へ進
む。

ステップ４では、ステップ１で入力した機関回転速度Ｎ
に基づいてスロットル弁全開状態における基本燃料噴射
量Ｔｐ（以下単に 4/4Ｔｐとする）の記憶値を検索す
る。コントロールユニット５に内蔵されたマイクロコン
ピュータの記憶装置には、予め実験によって求めた 4/4
Ｔｐが機関回転速度Ｎに対応させて記憶してあり、この
ステップ４で検索される基本燃料噴射量Ｔｐは、機関の
要求量即ち実際の吸入空気流量に対応した噴射量であ
る。

ステップ４で 4/4Ｔｐを検索すると、次のステップ５で
4/4Ｔｐとステップ２の演算結果のＴｐとの比（ 4/4Ｔ
ｐ／Ｔｐ）を演算して、演算結果を吸入空気流量Ｑを補
正するための補正係数Ｂとする。

演算された補正係数Ｂは、ステップ６において所定値Ｂ
_１と比較され、感温抵抗器の汚れや劣化によって熱線式
流量計２の検出精度の低下（検出値のマイナス側へのズ
レ）が所定以上でＢ≧Ｂ_１である場合には、ステップ７
へ進んで補正係数Ｂを用い新たに基本燃料噴射量Ｔｐを
演算し、熱線式流量計２の検出精度の低下が許容範囲内
でＢ＜Ｂ_１である場合には、ステップ７をジャンプして
ステップ８へ進む。

ステップ７では、ステップ１で入力した吸入空気流量Ｑ
にステップ５で演算した補正係数Ｂを乗算して補正し、
基本燃料噴射量Ｔｐ（←Ｋ×ＢＱ／Ｎ；Ｋは定数）を演
算する。補正係数Ｂは、前記のように機関要求量に見合
った 4/4Ｔｐと、熱線式流量計２の検出結果に基づく基
本燃料噴射量Ｔｐとの比であるので、この補正係数Ｂを
検出結果の吸入空気流量Ｑに乗算することにより、検出
結果の吸入空気流量Ｑを実際量に近似させることができ
る。

従って、ステップ７において演算される基本燃料噴射量
Ｔｐは、熱線式流量計２の検出精度の低下が所定以上で
あっても、機関の要求量に近似した値となり、熱線式流
量計２の検出精度の低下が特に大きく表れるスロットル
弁全開状態（機関高負荷時）において空燃比がオーバー
リーン化することがなく、機関の焼付きを回避すること
が可能となるものである。

ステップ８では、ステップ２若しくはステップ７で演算
された基本燃料噴射量Ｔｐを、従来と同様にして、冷却
水温度Ｔｗ等の機関運転状態に応じた各種補正係数ＣＯ
ＥＦ，空燃比フィードバック補正係数α，バッテリ電圧
による補正分Ｔｓ等により補正演算して最終的な燃料噴
射量Ｔｉ（←Ｔｐ×ＣＯＥＰ×α＋Ｔｓ）を演算する。
そして、設定された燃料噴射量Ｔｉに対応した噴射パル
ス信号を燃料噴射弁７の駆動回路６に出力することによ
って、機関に所定量の燃料を噴射供給する。

以上のように、本実施例の場合、 4/4Ｔｐを予め記憶さ
せておき、スロットル弁の全開状態がフルスイッチ１に
よって検出された場合に、そのときの吸入空気流量Ｑの
検出値に基づいて演算された基本燃料噴射量Ｔｐと、対
応する機関回転速度Ｎにおける 4/4Ｔｐと、を比較して
基本燃料噴射量Ｔｐの比によって熱線式流量計２の検出
精度低下が所定以上となっているかを知り、かつ、この
比に基づいて検出された吸入空気流量Ｑを補正して実際
値に近似させるようにした。このため、熱線式流量計２
の感温抵抗器の汚れや劣化により、吸入空気流量Ｑのマ
イナス側の検出誤差が特に大きくなるスロットル弁全開
時（第４図に示すように吸入空気流量Ｑが大きい機関高
負荷時である）に、設定される基本燃料噴射量Ｔｐを機
関の要求量に見合ったものとし、空燃比のオーバーリー
ン化を回避できる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、感温抵抗器の汚れ
や劣化によって吸入空気流量の検出精度が低下しても、
スロットル弁の全開状態において基本燃料噴射量が機関
要求量よりも少なく設定されて空燃比がオーバーリーン
化することを回避できる。従って、機関高負荷時におい
て機関焼付きの危険を回避することが可能になるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成ブロック図、第２図は本発明の一
実施例を示すシステム概略図、第３図は同上実施例にお
ける燃料噴射量Ｔｉ設定制御を示すフローチャート、第
４図は熱線式流量計の検出精度の低下傾向を示すグラフ
である。 １……フルスイッチ、２……熱線式流量計 ３……回転速度センサ、５……コントロールユニット ６……駆動回路、７……燃料噴射弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の吸気通路に介装される感温抵抗器を
   含んで構成され機関の吸入空気流量を検出する吸入空気
   流量検出手段と、機関の回転速度を検出する機関回転速
   度検出手段と、吸入空気流量及び機関回転速度に基づい
   て基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射量設定手段
   と、設定された基本燃料噴射量に応じて燃料噴射弁を駆
   動制御する燃料噴射弁駆動制御手段と、を備えた内燃機
   関の電子制御燃料噴射装置において、吸気通路に介装さ
   れたスロットル弁の全開状態を検出するスロットル弁開
   度検出手段と、該スロットル弁開度検出手段によって検
   出されるスロットル弁の全開状態における基本燃料噴射
   量を機関回転速度に応じて予め記憶した基本燃料噴射量
   記憶手段と、前記スロットル弁開度検出手段によりスロ
   ットル弁の全開状態が検出されたときに、前記基本燃料
   噴射量記憶手段から機関回転速度に基づき検索した基本
   燃料噴射量と前記基本燃料噴射量設定手段によって設定
   された基本燃料噴射量との比を演算し、該比が所定値以
   上であるときに前記比に基づいて前記設定された基本燃
   料噴射量を補正設定する基本燃料噴射量補正手段と、を
   設けたことを特徴とする内燃機関の電子制御燃料噴射装
   置。