JPH0893527A - 電子制御燃料噴射システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ガソリンエンジンを対象とし、各シ
リンダに対応してインジェクタを装着する電子制御燃料
噴射システムに関し、その目的は、加速開始時の燃料噴
射遅れを改善することにある。 【構成】シリンダへの吸入空気量を、エアフローセンサ
により実吸入空気量を検出するとともに、スロットル弁
の開き度による推定算出する制御を行い、エンジンの加
速運転時には実吸入空気量の検出遅れを補正するため、
上記スロットル弁の開き度による推定空気量を用いる。
エンジンの低回転領域では噴射量の補正を非同期噴射と
し、高回転領域では噴射補正量を同期噴射に加算して燃
料噴射を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子制御燃料噴射シス
テムを用いたエンジンにおける燃料噴射制御の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンを主燃料とするエンジンにおい
ては良好な燃焼状態を保つため空気量と供給燃料との
比、いわゆる空燃比を通常の運転状態では１４.７ 前後
に、また高出力が要求される状態ではいわゆるパワー空
燃比としての１２.０ 前後の重量比に保持するよう制御
することが必要である。

【０００３】このため、吸入空気量を正しく計測し、必
要な燃料の量を正しく噴射することが要求される。吸入
空気量を計測する手段としては、エアフローメータなど
により直接的に計測する手段と、吸気圧力などにより間
接的に計測する手段とが知られている。すなわち前者の
例ではいわゆるベーンタイプのもの、熱線式エアフロー
メータやカルマン渦流式のものがある。

【０００４】また後者の例では吸気圧センサやスロット
ル弁の開き量とエンジン回転数との関係から吸入空気量
を算出する方式のものが知られている。この計測された
吸入空気量とエンジン回転数とから前述の所定空燃比と
なるように、補正の行われた燃料噴射量が算出され、エ
ンジンの各シリンダ毎に設置されたインジェクタに所定
のタイミング、すなわちエンジンの吸入行程に合わせ順
次噴射される。

【０００５】本発明では上記のマルチポイントインジェ
クションシステム（以下ＭＰＩシステム）を対象とし、
さらに各インジェクタに順次噴射を行ういわゆるシーケ
ンシャルインジェクションシステムを対象としている。

【０００６】ここで上述の「補正の行われた燃料噴射
量」とは例えば低水温時にガソリンの気化状態不十分の
ための増量補正や、インジェクタや空気流量計測などの
各構成機器の特性誤差および経年変化などのためのいわ
ゆる学習補正などを示している。

【０００７】エンジンが定常状態で回転もしくは運転さ
れているときは上記の定常的な補正で十分であり所定の
空燃比に制御することが容易である。すなわち定常運転
状態においてはインジェクタから噴射された燃料，ガソ
リンは（１）エンジンの吸入空気管内の壁に付着してい
る分と、（２）そこから絶えず蒸発，気化する分と、
（３）吸入空気中を流れ直接シリンダに吸入される分の
３つがバランスしているため定常的な補正で十分であ
る。

【０００８】しかしながらエンジンの加速状態や減速状
態などのいわゆる非定常状態においては種々の要因によ
り目標とする空燃比制御値から外れ、いわゆるオーバリ
ッチ状態やリーン状態となり適正な空燃比制御が行われ
ず、エミッション不良やエンジン失火などの不具合を生
じることになる。

【０００９】この原因は（１）吸入空気量計測系の検出
遅れと、（２）噴射されたガソリンが吸入管内の壁に付
着する量がエンジンの回転，運転状態により変動するた
めである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】噴射されたガソリンが
吸入管内の壁に付着することに対する付着補正に対して
は例えば「実開昭63−26739 号公報内燃機関の空燃比制
御装置」などがある。また吸入空気量計測系の検出遅れ
に対しては、例えば「特開昭63−57836 号公報内燃機関
の電子制御燃料噴射装置」などがある。

【００１１】後者の例では検出遅れに対してはスロット
ル弁の開き量から間接的に算出した空気量と、エアフロ
ーメータの検出値から直接的に算出した空気量との両者
を比較し大きいほうの空気量をもとに燃料噴射量を算出
し、加速時の吸入空気量計測系の検出遅れに対処しよう
とするものである。

【００１２】しかしながらエンジンの状態変化に伴うガ
ソリンの吸入空気管内の壁に付着する量変化に対しては
考慮されておらず、従ってこの付着量変化により生じる
シリンダへのガソリン吸入量の過不足などの不具合の現
象に対しては必ずしも補正が十分ではなかった。

【００１３】また前者の例ではエンジンシリンダから遠
く離れた吸気通路の集合部であるスロットル弁の上流に
設置された単数または複数のインジェクタの噴射燃料
を、このインジェクタ数より多い複数シリンダに分配，
吸入するシステムにおいて、検出された吸入空気量に対
して付着補正を考慮したものである。

【００１４】かつ検出遅れに対してもスロットル弁の開
き量をもとに吸入空気量を所定周期毎に算出しこれによ
り燃料噴射量を演算するとともに、一定周期前の燃料噴
射量演算値との差分を所定周期毎に、通常の同期噴射と
は別に非同期噴射することにより加速時の補正としてい
る。

【００１５】しかしながら、この方式では吸入空気管上
流の集合された場所で燃料噴射を行うため、下流の複数
のシリンダ個々に対する燃料噴射量補正を精密に行うこ
とができなかった。

【００１６】また従来の別の実施例として図４について
説明する。図においてスロットル弁開度αが時間ｓｔ０
で開き始めると吸入空気量Ｑのうち、シリンダに吸入さ
れる実吸入空気量は実線に示す如く変化してゆくが、エ
アフローメータで検出される値は点線で示されるように
遅れて立ち上がるとともにコレクタ６（図２で説明）充
填分のためオーバシュートを生じていることを示してい
る。

【００１７】基本燃料噴射量ＴＰは吸入空気量検出値Ｑ
とエンジン回転数とにより、Ｑ／Ｎの関係から算出され
るが、スロットル弁の開き始め時間ｓｔ０に対し、遅れ
て時間ｓｔ１から立ち上がる。またエアフローメータ検
出値Ｑのオーバフロー分に対しては検出空気量の最大値
にリミッタを設ける、あるいは基本燃料噴射量算出値の
最大値にリミッタを設けるなどの方法で対処している。

【００１８】そして加速時初期に対しては一定時間あた
りのスロットル弁の開き角度とエンジン回転数とを基本
として設定された補正燃料噴射量ＴＳ１を各シリンダの
同期噴射に付着補正分として加算して予め定められた回
数だけ噴射する方法が行われる。加速後半時には所定周
期毎に補正燃料噴射量が吸入空気量やその変化量，エン
ジン回転数やエンジン冷却水温等に応じて算出され、そ
の計算値が順次加算されるとともに、エンジンの同期噴
射毎に上記の各入力（吸入空気量，その変化量やエンジ
ン回転数，水温など）により別の減算噴射量が演算され
加算値と減算値との合計された補正燃料噴射量ＴＳ２で
補正される方法が行われている。

【００１９】しかしながら、この方法によっても加速初
期の補正燃料噴射量ＴＳ１は変化する吸入空気量に追従
することができず、このため補正不十分であった。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明では、これらの問
題点を解決するためエンジンの各シリンダに燃料を噴射
するインジェクタを設置し、またエンジンの各状態入力
をもとに、予め設定された定数，演算手順に基づき各シ
リンダ毎に燃料噴射量を算出，制御するコントロールユ
ニットを備える燃料噴射システムにおいて、（１）吸入
管部分に設けられたスロットル弁の開き量を検出し、こ
の開き量から吸入空気量を推定算出する手段と、（２）
所定周期毎の吸入空気量算出値を記憶する記憶手段と、
（３）最新の吸入空気量算出値とこの記憶された所定周
期の一定周期前の推定算出吸入空気量との比較を行い、
この比較された値が正（最新の吸入空気量算出値＞一定
周期前の吸入空気量算出値）であるとき差の値に応じて
燃料噴射量を算出を行う手段と、（４）この算出された
燃料噴射量を同期的に噴射するか非同期的に噴射するか
の判定をエンジン回転数と、同期噴射状態とにより判定
する手段と、（５）この算出された燃料噴射量が予め定
められた最小限界値を上まわるか否かの判定手段と、
（６）この最小限界値を下まわるときは記憶，加算する
手段とを設けたこと。この判定手段により予め定められ
た回転数より高回転領域では、上記(３)で算出された燃
料噴射量を通常の同期噴射量に加算して燃料噴射量を増
大すること。予め定められた低回転領域では上記の
（３）で算出された燃料噴射量を、同期噴射中のシリン
ダに対しては同期噴射量に加算して噴射するとともに、
所定周期毎に算出された噴射量が上記の（５）で判定さ
れた限界値と等しいか、または上まわるときは、上記
（３）で算出された燃料噴射量を、該シリンダの吸入行
程中は、所定算出周期毎に噴射を行い、また上記の
（５）で判定された噴射量を下まわるとき上記（３）で
算出された燃料噴射量を記憶された値に加算し、再度記
憶するとともに、次の所定算出周期で算出された燃料噴
射量を加算して、再度上記（５）の判定手段による判定
を行い限界値を上まわるときは、該シリンダの吸入行程
中であれば燃料噴射を行うこと。また同期噴射中の該当
シリンダがないときは直前に同期噴射されたシリンダの
吸入行程中に、所定周期毎に算出された噴射量を上記記
載の方法により所定周期毎に噴射することを特徴とする
電子制御燃料噴射システムを堤案する。

【００２１】

【作用】吸入管部分に設けられたスロットル弁の開き量
をもとに吸入空気量を所定周期毎に算出することによ
り、本来のエアフローメータ計測系のような検出遅れが
なく吸入空気量を検出できるとともに、この算出された
最新の吸入空気量算出値と所定周期の一定周期前の推定
算出吸入空気量との差の値が正であるとき、すなわち算
出された空気量が増加しているときは、この差の値に応
じた燃料噴射量をエンジンの吸入行程にあるシリンダに
噴射を行う。

【００２２】この燃料噴射は予め定められた回転数より
高回転領域では吸入行程にある通常の噴射（同期噴射）
を行うべきシリンダの同期噴射量に加算して燃料噴射量
を増加させるとともに、低回転領域では上記で算出され
た燃料噴射量を、噴射量算出の所定周期毎に噴射（非同
期噴射）する。

【００２３】これにより加速開始と同時に補正噴射量が
算出されるので、低回転時にはシリンダの吸入行程期間
内に複数回，所定周期毎に間欠噴射が行われることにな
り、この噴射の早期の分から燃料の気化の促進が行われ
燃焼状態の改善に寄与する。一方高回転時には、通常の
同期噴射に補正噴射量を加算して噴射するので各シリン
ダの噴射量に補正洩れを生じることが防止でき、安定し
た加速状態を得ることが可能となる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図によって説明す
る。図２および図３において空気はエアクリーナ１の入
り口部２から入り、エアフローセンサ３に導かれる。こ
の空気は、接続されたダクト４，空気流量を制御するス
ロットル弁を有するスロットルボディ５を通り、コレク
タ６に入る。ここで、空気はエンジン７と直結する各吸
気管８に分配され、シリンダ内に吸入される。一方、燃
料は燃料タンク９から燃料ポンプ１０で吸引，加圧され
燃料ダンパ１１，燃料フィルタ１２，インジェクタ１
３，燃圧レギュレータ１４が配管されている燃料系に供
給される。

【００２５】燃料は、前記レギュレータ１４により一定
圧力に調圧され、吸気管８に設けられたインジェクタ１
３から前記吸気管８内に噴射される。

【００２６】また前記エアフローセンサ３からは、吸入
空気量を検出する信号が出力され、この出力はコントロ
ールユニット１５に入力される。前記スロットルボディ
５にはスロットル弁の開度を検出するスロットルセンサ
１７が取り付けられ、このセンサからの信号も、コント
ロールユニット１５に入力される。

【００２７】エンジン７の本体には、冷却水温を検出す
る水温センサ（図示せず）が取り付けられ、このセンサ
からの信号も、同様にコントロールユニット１５に入力
される。ディスト１６には、クランク角センサが内蔵さ
れ、クランク軸の回転角度に相当する信号と各シリンダ
の特定クランク角度位置を示す信号が出力され、噴射時
期や点火時期の基準信号および回転数を検出する基準信
号となる。そして、これら信号はコントロールユニット
１５に入力されるようなっている。

【００２８】前記コントロールユニット１５は、ＭＰ
Ｕ，ＲＯＭ，Ａ／Ｄ変換器，入力回路を含む演算装置で
構成され、前記エアフローセンサの出力信号やディスト
１６に内蔵のクランク角センサ出力信号等により所定の
演算処理を行い、この演算結果である出力信号により前
記インジェクタ１３を作動させ、必要な量の燃料が各吸
気管８に噴射される。

【００２９】次に図１において制御の流れを説明する。

【００３０】エンジンの運転状態により各センサからス
ロットル弁開度，回転速度，吸入空気量およびエンジン
冷却水温の各信号が出力される。このうちスロットル弁
の開度とエンジン回転数とからコントロールユニット内
部において設定されたマップデータをもとに吸入空気量
を所定周期（通常は１０ｍｓの値に設定される）毎に検
索を行い、吸入空気量記憶手段に一定周期前の検索値、
例えば５０ｍｓ前の値までを１０ｍｓ周期毎に記憶して
おく。

【００３１】この最新の検索値と５０ｍｓ前の記憶値と
エンジン回転数およびエンジン冷却水温の各信号，デー
タが補正燃料噴射量算出手段に入力される。この補正燃
料噴射量算出手段は加速開始時の噴射量演算を司り、所
定周期すなわち１０ｍｓ毎に演算する。

【００３２】一方、エアフローセンサ３からの吸入空気
量検出値と回転速度およびエンジン冷却水温の各検出
値，信号値は基本燃料噴射量算出手段に入力される。こ
の基本燃料噴射量算出手段においては、実検出空気量と
エンジン回転数をもとに燃料噴射量を算出し、定常状態
における補正すなわち水温補正や学習補正を行う定常燃
料噴射量演算を司り、その演算周期は前述の補正燃料噴
射量算出手段と同じく１０ｍｓ毎としている。

【００３３】これらの基本燃料噴射量算出手段と補正燃
料噴射量算出手段との各々の算出値は気筒別（シリンダ
別）燃料噴射量設定手段へと入力される。この段階で最
終的な燃料噴射量が設定され、各シリンダに設けられた
インジェクタへ出力される。ここでインジェクタの一般
特性について図５で説明する。図の横軸は噴射パルス幅
を示し、インジェクタに通電される時間を意味してお
り、一般的にはmsecの単位で表される。また図のたて軸
は噴射量を示す。噴射パルス幅の増大に伴い、噴射量は
直線的に増加するが、逆に噴射パルス幅が小さくなると
インジェクタ内部の摩擦その他により特性が非直線性作
動域に入り、噴射量特性が乱れてくる。このため、エン
ジン制御においては噴射パルス幅指令値が非直線性領域
に入らないよう最小値である限界値を設定している。本
発明においてはこの限界値をＴmin として以下の説明に
使用している。

【００３４】次に制御の流れを図によって説明する。図
６は図１に示す補正燃料噴射量算出手段に対応する制御
の流れを説明する図で、ステップ１１でエンジン回転速
度Ｎ，スロットルセンサ１７からのスロットル弁開度
α，水温センサからのエンジン冷却水温ＴＷが入力され
る。

【００３５】次にステップ１２でコントロールユニット
１５においてスロットル弁開度αとエンジン回転速度Ｎ
とを各々格子の軸とするαーＮマップから吸入空気量推
定値Ｑαを検索する。ステップ１３においては、最新の
Ｑα検索値と一定周期前の検索値Ｑαｏｌｄ（例えば５
０ｍｓ前の検索値）との差分ｄＱαを算出する。

【００３６】ステップ１４において、エンジン回転速度
Ｎとエンジン冷却水温ＴＷとを格子軸とするマップから
燃料噴射量算出修正係数Ｋαを検索する。ステップ１５
では次に示す数１により補正燃料噴射パルス幅ＴＳＡの
演算を行う。

【００３７】

【数１】

【００３８】ここで Ｋ：算出空気量，インジェクタ１
３などの特性によって定められる定数。

【００３９】ｄＱＡ：Ｑα検索値の差分値。

【００４０】Ｎ：エンジン回転速度。

【００４１】Ｋα：燃料噴射量算出修正係数。

【００４２】これらのステップ１１からステップ１５に
至る流れは所定周期、例えば１０ms毎に行われ、ステッ
プ１３における一定周期前とは例えば５０ｍｓ前の値な
どが使用される。

【００４３】次に図７を説明する。図７は図１に示す基
本燃料噴射量算出手段に対応する制御の流れを説明する
図で、ステップ２１においてエンジン回転速度Ｎ，エア
フローセンサ３からの検出吸入空気量Ｑ，水温センサか
らのエンジン冷却水温ＴＷが入力される。次にステップ
２２においてエンジン回転速度Ｎ，エンジン冷却水温Ｔ
Ｗを格子の軸とするマップから最大空気量設定値Ｑmax
を検索する。

【００４４】ステップ２３で、検出吸入空気量Ｑと上記
の最大空気量設定値Ｑmax とを比較し、もしＱ＞Ｑmax
であればステップ２４で検出吸入空気量Ｑの値をＱmax
に置き換える。この操作は図４で説明した吸入空気量の
オーバシュート分をカットするために行われる。

【００４５】ステップ２５においては数２により基本燃
料噴射パルス幅ＴＰが算出される。

【００４６】

【数２】

【００４７】ここで Ｋ：算出空気量，インジェクタ１
３などの特性によって定められる定数。

【００４８】Ｑ：吸入空気量または最大空気量設定値。

【００４９】Ｎ：エンジン回転速度。

【００５０】次にステップ２５では基本燃料噴射パルス
幅ＴＰをもとに、定常補正を行った補正燃料噴射パルス
幅Ｔｉの演算を行う。ここでいう定常補正とは、低水温
時にガソリンの気化状態不十分のための増量補正や、イ
ンジェクタや空気流量計測などの各構成機器の特性誤差
および経年変化などのためのいわゆる学習補正や、高出
力を要求される状態においてはパワー空燃比として１
２.０ 前後にするための燃料増量補正を含み、さらに図
４において説明した補正燃料噴射量ＴＳ２に含まれる補
正、すなわち吸入空気量検出値（スロットル弁の開き量
により吸入空気量が変化してから、遅れて立ち上がる吸
入空気量検出値）に対して加速後半に行われる補正など
を包含している。

【００５１】算出は数３によって行われる。

【００５２】

【数３】 Ｔｉ＝Ｋ２×ＴＰ×(１＋ＡＬＰＨＡ＋ＧＡＫＳＨ)＋Ｋ３＋Ｋ４…（数３） ここでＫ２：水温やエンジンの負荷状態に応じて空燃比
を補正する定数。

【００５３】Ｋ３：インジェクタ１３の動作特性、主と
して動作遅れを補償する補正係数。

【００５４】ＡＬＰＨＡ：空燃比センサの信号によりフ
ィードバック制御を行った結果の制御値で、０を中心値
とし、空燃比が制御目標値（通常１４.７ に設定され
る）より大きい場合（混合気がリーンの状態）は正の値
とし、逆の場合すなわち混合気がリッチな場合は、負の
値をとる。

【００５５】ＧＡＫＳＨ：インジェクタや空気流量計測
などの各構成機器の特性誤差および経年変化などのため
のいわゆる学習補正値。

【００５６】Ｋ４：スロットル弁の開き量により吸入空
気量が変化してから、遅れて立ち上がる吸入空気量検出
値に対して加速後半に行われる補正値。

【００５７】これらのステップ２１からステップ２６に
至る流れは、一般的に図６に示す補正燃料噴射量の制御
の流れと同周期とし、例えば１０ｍｓ毎に行われる。

【００５８】次に図８を説明する。図８は図１に示す気
筒別燃料噴射量設定手段に対応する制御の流れを説明す
る図で、ステップ３１においてエンジン回転速度Ｎと判
定回転数ＮＬＴとの大小を比較する。

【００５９】ステップ３１においてエンジン回転数Ｎが
判定回転数ＮＬＴをこえるとき、すなわち高回転領域に
あるときと、またステップ３２において低回転領域であ
って同期噴射中であると判定されたときはステップ３３
に至る。ステップ３３で加算噴射量ＴＥが演算される。
ステップ３４においては各シリンダの同期噴射すべきタ
イミング毎に、その該当するシリンダに対して燃料噴射
量ＴＥを同期噴射する。

【００６０】ステップ３１において判定回転数以下であ
るとき、すなわち低回転領域にあるときはステップ３２
に進む。ステップ３２においてはインジェクタ１３が同
期噴射中かどうかを判定する。ここで同期噴射とは、各
シリンダ毎に特定のクランク回転角度で噴射が行われる
よう定常的に定められており、その定常タイミングで図
７に示す定常補正を行った補正燃料噴射パルス幅Ｔｉが
燃料噴射が行われている状態を意味している。

【００６１】噴射を行うべき特定のクランク回転角度と
は、各シリンダの排気行程後半から吸入行程の範囲内に
設定される。

【００６２】ステップ３５においては補正燃料噴射パル
ス幅ＴＳＡと、インジェクタ作動特性から定められる限
界値Ｔmin との大小が判定される。

【００６３】ステップ３６においては、直前に同期噴射
が行われたシリンダに対して図６で算出した補正燃料噴
射パルス幅ＴＳＡの燃料噴射を、該シリンダが吸入行程
中であるとき、演算周期毎に噴射する。

【００６４】そしてこの噴射は、吸入行程を終了したと
きおよび次の順序の噴射該当シリンダが同期噴射行程に
達すると終了する。

【００６５】ステップ３５において判定が否のとき、す
なわち補正燃料噴射パルス幅ＴＳＡが最小値Ｔmin を下
まわるときは、図５で説明した如く燃料噴射特性が非直
線性作動域に入っているため、燃料噴射量が正確に行わ
れないので本発明の目的である燃料量の補正が行われな
いことになる。

【００６６】従ってこの状態ではインジェクタ１３への
燃料噴射指令は出力されず、ステップ３７に進む。ここ
では記憶されたTSAold（前回までの判定で噴射されなか
ったもの）に上記の補正燃料噴射パルス幅ＴＳＡを加算
して（新）ＴＳＡとして記憶される。

【００６７】ステップ３８において再度、最小限界値と
の判定を行い燃料噴射が行われるか、または次の所定算
出周期まで待機することになる。

【００６８】これらのステップ３１からステップ３８に
至る流れは、一般的に図６に示す補正燃料噴射量の制御
の流れと同周期とし、例えば１０ｍｓ毎に行われるので
低回転領域ではステップ３６に示す補正燃料噴射パルス
幅ＴＳＡの燃料噴射が、演算周期毎に（ステップ３２に
示す同期加算噴射に続いて）行われることになる。

【００６９】制御の流れを図６〜図８において説明した
が、実際の噴射の状況を図９で説明する。

【００７０】図９においては、スロットル弁開度αの開
き変化により、吸入空気量Ｑαが得られ、これにより吸
入空気量差分ｄＱαが算出される。この吸入空気量差分
dQαをもとに補正燃料噴射パルス幅ＴＳＡが演算される
課程はすでに説明したとおりである。

【００７１】次に低回転領域においては、例えば第４気
筒（シリンダ）が同期噴射を終えた状態にあり、次の順
序で噴射すべき第１気筒が同期噴射タイミングに至って
いない状態であるとする。この状態では補正燃料噴射パ
ルス幅ＴＳＡが所定の周期（図９の例では時間ｔ）毎に
演算され、演算のつど第４気筒の吸気行程範囲内にある
とき、非同期補正噴射（割り込み噴射）される。図の例
では合計三回の非同期噴射後に次の噴射すべき第１気筒
が同期噴射のタイミングに達するので、この時点で同期
加算噴射量ＴＥが燃料噴射される。

【００７２】そして次の同期噴射すべき第２気筒が所定
タイミングに達するまで、かつ第１気筒が吸気行程範囲
内にあるとき第１気筒に非同期噴射が継続して行われ
る。

【００７３】第２気筒の説明例では図中に丸印で囲んだ
Ａの部分が、既に説明した図８のステップ３５，３７の
流れにより非同期噴射が一回待機された状況にあること
を示している。一回待機することにより加算された補正
燃料噴射量ＴＳＡがインジェクタ特性の直線性作動域に
入ることにより安定した燃料噴射が行われる。

【００７４】エンジン高回転領域においては、図に示す
ａのタイミングで算出された補正燃料噴射パルス幅ＴＳ
Ａが第１気筒（シリンダ）に同期加算噴射されることを
示している。次の噴射すべき順序の第２気筒が同期噴射
タイミングに達する時点では、補正燃料噴射パルス幅Ｔ
ＳＡはｂのタイミングで演算されるので、この最新の演
算値が同期加算されて噴射されることになる。第３気筒
ではタイミングｃに至る前に同期噴射されることになる
ため補正燃料噴射パルス幅の最新演算値としてはｂのタ
イミングで算出された値を使用することになる。そして
タイミングｃで演算された補正値は第４気筒および第１
気筒に同期加算噴射される。以下同様に各気筒（シリン
ダ）の同期噴射のタイミング毎に、そのタイミングまで
に算出されている最新の補正値を使用することを示して
いる。

【００７５】ここで図８にも関係するが制御にあたって
高回転領域と低回転領域とに判別する判定回転数ＮＬＴ
の設定の考え方について述べる。

【００７６】前述の如く、補正燃料噴射パルス幅ＴＳＡ
の演算は所定の周期で行われ、例えば１０ｍｓの値に設
定されることはすでに述べたとおりである。ここで１０
ｍｓは４サイクル４シリンダのエンジンでは、毎分３０
００回転のときの各シリンダの爆発行程間隔（＝吸入行
程間隔）に一致する。従って補正燃料噴射パルス幅演算
の周期が１０ｍｓであるときは、補正量演算のつど非同
期噴射を行っても毎分回転数３０００回転前後を上まわ
る領域では、非同期噴射が行われないシリンダが生じて
しまい補正されない不具合が発生するので、これを防止
するため高回転領域では各シリンダの同期噴射に加算す
るよう制御を切り換える。

【００７７】

【発明の効果】本発明では、スロットル弁の開きに対応
して、エンジンへの吸入空気量を推定算出を行い、その
算出空気量の増加に対応して補正燃料噴射量を直ちに噴
射するため、エアフローセンサなどによる実吸入空気量
検出値の遅れによる、加速開始時の燃料噴射遅れを補正
することが可能であり、かつ所定周期毎に分割噴射され
るので早期噴射分のガソリンの蒸発，気化が十分に行わ
れるためエンジン燃焼状態が改善され加速時に発生しや
すい燃焼不良による一酸化炭素ＨＣの発生量を減少させ
ることが可能となる。この効果は特に低水温の状態にお
いて著しい。

【００７８】さらに燃焼状態改善により加速時の燃料消
費割合も改善される。また高回転領域においては、低回
転時における非同期噴射補正に代えて、同期噴射に加算
して補正燃料噴射を行うので、補正噴射量演算のタイミ
ングによっては補正噴射されないシリンダが起こること
を防止することができ、これにより加速中のシリンダ間
の燃料噴射量の不同，バラツキによる回転変動を防止す
ることが可能となる。また本発明によれば、補正噴射量
演算値がインジェクタ特性の非直線性領域に入った場合
は、非同期噴射を行わずにその分を順次加算しておき、
算出値合計がインジェクタ特性の直線性領域に入るよう
になったら噴射するよう制御するので良好な燃料補正が
可能となる。

【００７９】本発明では図９において、吸入空気量差分
ｄＱαに応じて、その値が存在する限り燃料噴射の補正
を行う例を説明しているが、これを補正噴射開始の時点
から特定の補正回数に限定することが可能であり、これ
によっても本発明によって得られる効果をなんら損なう
ものではない。この特定回数設定にあたっては、加速開
始時点（すなわちスロットル弁の開き開始時点）のエン
ジン回転速度，エンジン冷却水温，スロットル弁の開き
速度およびその変動量などを勘案して定めればよいのは
当然である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す制御の流れ図である。

【図２】本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
る。

【図３】本発明の一実施例による図２の機器とコンピュ
ータとの関係を示すシステム構成図である。

【図４】従来の補正制御の実施例を示す説明図である。

【図５】インジェクタの特性を示す説明図である。

【図６】本発明の一実施例を示す制御の流れ図（その
１）で図１の基本燃料噴射量算出手段に対応する図であ
る。

【図７】本発明の一実施例を示す制御の流れ図（その
２）で図１の気筒別燃料噴射量算出手段に対応する図で
ある。

【図８】本発明の一実施例を示す制御の流れ図（その
３）で図１の気筒別燃料噴射量算出手段に対応する図で
ある。

【図９】補正噴射の状況を示す説明図である。

【符号の説明】

３…エアフローセンサ、５…スロットルボディ、１３…
インジェクタ、１５…コントロールユニット、１７…ス
ロットルセンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 緑郎 茨城県水戸市平須町1822番地の68 日東ソ フトウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 浅野 誠二 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 小林 晴彦 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの各シリンダに燃料を噴射するイ
   ンジェクタを設置し、またエンジンの各状態入力をもと
   に、予め設定された定数，演算手順に基づき各シリンダ
   毎に燃料噴射量を算出，制御するコントロールユニット
   を備える燃料噴射システムにおいて、（１）吸入管部分
   に設けられたスロットル弁の開き量を検出し、この開き
   量から吸入空気量を推定算出する手段と、（２）所定周
   期毎の吸入空気量算出値を記憶する記憶手段と、（３）
   最新の吸入空気量算出値とこの記憶された所定周期の一
   定周期前の推定算出吸入空気量との比較を行い、この比
   較された値が正（最新の吸入空気量算出値＞一定周期前
   の吸入空気量算出値）であるとき差の値に応じて燃料噴
   射量を算出を行う手段と、（４）この算出された燃料噴
   射量を同期的に噴射するか非同期的に噴射するかの判定
   をエンジン回転数と、同期噴射状態とにより判定する手
   段と、（５）この算出された燃料噴射量が予め定められ
   た判定値を上まわるか否かの判定手段と、（６）この判
   定値を下まわるときは記憶，加算する手段とを設けたこ
   とと、（７）この判定手段により予め定められた回転数
   より高回転領域では、上記（３）で算出された燃料噴射
   量を通常の同期噴射量に加算して燃料噴射量を増大する
   ことと、（８）予め定められた低回転領域では上記の
   （３）で算出された燃料噴射量を、同期噴射中のシリン
   ダに対しては同期噴射量に加算して噴射するとともに、
   所定周期毎に算出された噴射量が上記の（５）で判定さ
   れた限界値と等しいか、または上まわるときは、上記
   (３)で算出された燃料噴射量を、該シリンダの吸入行程
   中は、所定算出周期毎に噴射を行い、また上記の（５）
   で判定された噴射量を下まわるとき上記（３）で算出さ
   れた燃料噴射量を記憶された値に加算し、再度記憶する
   とともに、次の所定算出周期で算出された燃料噴射量を
   加算して、再度上記（５）の判定手段による判定を行い
   判定値を上まわるときは、該シリンダの吸入行程中であ
   れば燃料噴射を行い、また同期噴射中の該当シリンダが
   ないときは直前に同期噴射されたシリンダの吸入行程中
   に、所定周期毎に算出された噴射量を上記記載の方法に
   より所定周期毎に噴射することを特徴とする電子制御燃
   料噴射システム。