JPH1162665A

JPH1162665A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH1162665A
Application number: JP9226733A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sugino; 忠杉野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ヒステリシスを大きくしなくても、長い降坂
走行時における高回転軽負荷の走行時においてハンチン
グ現象を防止すること。【解決手段】燃料噴射時間演算手段２４が運転状態検
出手段１５〜２２の検出値に応じて燃料噴射量を演算
し、この演算して出した燃料噴射量ＴＡＵＢをなまし処
理していわゆるなまし値ＴＡＵＢＳＭと呼ばれる鈍化し
た燃料噴射量とする。そして、なまし値続行判定手段で
あるＣＰＵ２４で、前記なまし値ＴＡＵＢＳＭでの燃料
噴射の続行が好ましいかどうかを燃料噴射停止判定値Ｅ
ＴＡＵＭＮと比較して判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射制御装置、詳しくは内燃機関に吹き込まれる燃料噴射
量を機関運転状態に応じて適切に制御する内燃機関の燃
料噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内燃機関の制御、すなわちエンジ
ン制御の電子化が進み、エンジンに供給される燃料量
を、エンジンの運転状態に基づいてマイクロコンピュー
タにより算出し、これによってエンジンを最適状態で駆
動する内燃機関の燃料噴射制御装置が普及している。

【０００３】中でも電子式の燃料噴射制御装置にあって
は、インジェクタから実際に噴射される燃料噴射量ＴＡ
Ｕを車輛の走行状況に即してできるだけ最適にできるよ
うに、エンジン負荷およびエンジン回転数に応じて算出
される基本燃料噴射量ＴＰに各種補正を行っている。

【０００４】また、エンジン負荷は、吸気管圧力または
吸入空気量によって決まる。燃料噴射量ＴＡＵがどれだ
けかを決めるにあたっては、エンジンを含む車輛各部に
配置した各種センサからの信号をマイクロコンピュータ
に入力し、その信号に基づいてマイクロコンピュータが
総合的に演算処理して定める。

【０００５】ところで、降坂走行等、高回転で軽負荷の
走行時にエンジンシリンダに吸入される空気量が少ない
と、適正なコンプレッションが得られない場合がある。
すると、混合気の燃焼が不安定となって不完全燃焼や失
火を起こし易く、シリンダの燃焼室内で燃え残った不完
全燃焼ガスや未燃焼ガスがシリンダから排出される。そ
して、それらのガスが排気管の触媒コンバータに至る
と、触媒内での酸化反応や未燃焼ガスの急激な燃焼によ
って触媒温度が上昇する。このため、触媒コンバータに
熱劣化を招来し、触媒性能が低下する虞れがある。

【０００６】そこで、触媒性能の低下防止を図るため、
例えば特開平５−３２１７２０号公報では、次のような
燃料噴射制御装置をエンジンに採用することで前記問題
に対処している。

【０００７】すなわち、この燃料噴射制御装置を採用し
たエンジンでは、エンジン回転数ＮＥが所定の回転数よ
りも高く、燃料噴射量ＴＡＵが、所定の低い値である第
一の設定値以下の状態を一定時間継続したときには、降
坂走行等に見られる高回転低負荷走行を車輛がしている
ものと判断し、燃料噴射を停止するという技術を示して
いる。

【０００８】このようにすることで、不完全燃焼ガスや
未燃焼ガスの発生を抑制して、触媒コンバータの劣化が
防止される。そして、この燃料噴射制御装置にあって
は、一旦燃料噴射を停止した後、エンジンの運転状態が
変わることで必要な燃料噴射量ＴＡＵが前記第一の設定
値よりも高い別の値、すなわち第二の設定値以上となっ
たときに燃料噴射を復帰するようになっている。以下、
これらの設定値のことを特に断わらない限り、第一の設
定値にあっては「燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮ」と
いい、第二の設定値にあっては「燃料噴射復帰判定値Ｅ
ＴＡＵＨ」ということにする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
燃料噴射制御装置にあっては、スロットルバルブを一定
に開いたまま車輛が降坂走行を続ける場合において、燃
料噴射の停止が行われると、シリンダ内で混合気が燃焼
しないので、排ガスの慣性によるシリンダ内の負圧増進
効果が消滅し、吸気管圧力が増加する。吸気管圧力が増
加すると、エンジン負荷が増加するので基本燃料噴射量
ＴＰが増加し、ひいては燃料噴射量ＴＡＵも増加する。
このため、燃料噴射量ＴＡＵが燃料噴射復帰判定値ＥＴ
ＡＵＨを越えてしまうので、燃料噴射を復帰して再び燃
焼を行うようになる。この燃焼復帰によって排気ガスの
慣性によるシリンダ内の負圧増進効果が顕著になり、今
度は燃料噴射の停止の場合と反対に吸気管圧力が減少す
る。吸気管圧力が減少すると、エンジン負荷が減少する
ので基本燃料噴射量ＴＰが減少し、ひいては燃料噴射量
ＴＡＵも減少する。燃料噴射量ＴＡＵが減少すると、燃
料噴射量ＴＡＵが再び燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮ
以下となり、再度燃料噴射を停止する。

【００１０】このようにスロットルバルブを一定に開い
たままの条件下で降坂走行を続けると、燃料噴射の停止
と燃料噴射の復帰とを頻繁に繰り返す、いわゆるハンチ
ング現象が生じ、ドライバビリティの悪化を招くという
問題がある。

【００１１】このハンチング現象を防止するために、燃
料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮと、燃料噴射復帰判定値
ＥＴＡＵＨとの間に幅（差）、すなわちヒステリシスＨ
ＹＳを大きく設定することが考えられる。しかし、ヒス
テリシスＨＹＳを大きくとると、燃料噴射復帰の際の燃
料噴射量ＴＡＵを大きく設定することになるため、燃料
噴射の停止によってそれまで極めて小さかった駆動トル
クがいきなり大きくなってしまう。したがって、急激な
トルク変動によって加速度が高まり、ドライバはショッ
クを感じてしまうことがある。

【００１２】以上のことを図説すれば図８に示す通りで
ある。なお、図中、符号ＴＡＵが示す線は、燃料噴射量
を示し、符号Ｇが示す線は車輛に作用する前後加速度を
示す。また、符号ＥＴＡＵＭＮで示す線は燃料噴射停止
判定値を、符号ｔで示す線は経過時間を示し、符号ＥＴ
ＡＵＨおよび符号ＴＡで示す線は、それぞれ燃料噴射復
帰判定値およびスロットル開度を示している。そして、
符号ＨＹＳはヒステリシスを示す。なお、スロットル開
度は時間経過に拘らず一定とする。

【００１３】図８からわかるように、燃料噴射量ＴＡＵ
が燃料噴射復帰判定値ＥＴＡＵＨを越えて燃料噴射が復
帰したところで前後加速度Ｇが急上昇し、そこでショッ
クが発生する。

【００１４】本発明はこのような実情に鑑みなされたも
ので、ヒステリシスを大きくしなくても、長い降坂走行
時における高回転軽負荷の走行時においてハンチング現
象を防止できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する
ことを技術的課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、以下の構
成とした。

【００１６】すなわち、内燃機関の機関運転状態を検出
する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段が検出
した検出値に応じて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演
算手段と、この燃料噴射量演算手段が演算した燃料噴射
量に基づいて燃料噴射を行う燃料噴射手段と、前記燃料
噴射量が所定の第一の設定値以下となったときに前記燃
料噴射手段による燃料噴射を停止させるとともに、前記
燃料噴射量が前記第一の設定値よりも大きい所定値であ
る第二の設定値以上となったときに前記燃料噴射手段に
よる燃料噴射を復帰させる燃料制御手段と、この燃料制
御手段により一旦燃料噴射を停止させた後の前記内燃機
関の負荷変動の大きさに応じて定まるなまし係数を用い
て前記燃料噴射量をなまし処理するなまし処理手段と、
前記燃料制御手段により燃料噴射を復帰させてからの所
定期間内においては前記なまし処理手段がなまし処理し
て得た前記燃料噴射量のなまし値を前記第一の設定値と
比較することで燃料噴射を続行するかどうかを判定する
なまし値続行判定手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１７】すなわち、ハンチング現象の引金となる燃
料噴射の停止を実行した後の内燃機関の負荷変動の大き
さに応じて、例えば第一の設定値以下での最小の燃料噴
射量と第二の設定値以上になったときの最大の燃料噴射
量との差に応じて定まるなまし係数を用いて燃料噴射料
をなまし処理し、前記負荷変動に対して鈍化された燃料
噴射量であるなまし値を得る。このなまし値はハンチン
グ現象を引き起こさないように緩やかに変化する。した
がって、なまし値を第一の設定値と比較し燃料の噴射を
続行するかどうかを判定することで、ヒステリシスを大
きくしなくてもハンチング現象の防止ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
した図面に基いて説明する。〈装置構成の説明〉まず、図１に本発明に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置を搭載したガソリンエンジンＥの概
略構成を示す。

【００１９】ガソリンエンジンＥは、４気筒４ストロー
クエンジンであって、内部に図示しないシリンダーを備
えたシリンダーブロック１を有する。また、各シリンダ
ーは、図示しない燃焼室を備えており、そこに吸気通路
２および排気通路３を通してある。

【００２０】吸気通路２には、上流側からシリンダーブ
ロック１へ向けて、エアクリーナ４、スロットバルブ
５、サージタンク６、吸気マニホールド７が順に配設し
てあり、これらを介して外気が前記シリンダーに入り込
む。

【００２１】スロットルバルブ５は、吸気通路２を流れ
る吸入空気の量を調節するものであって、図示しないア
クセルペダルの操作に連動して開閉する。また、サージ
タンク６は、吸入空気の脈動を平滑化するためのもので
ある。

【００２２】吸気マニホールド７には、燃料噴射手段で
あるインジェクタ８Ａ〜８Ｄが取付けられており、イン
ジェクタ８Ａ〜８Ｄから各気筒に向けて燃料が噴射され
る。これらの噴射される燃料と吸気通路２内へ導入され
る外気とからなる混合気は、前記各燃焼室へ入る。

【００２３】各燃焼室にて混合気には着火されるが、そ
のためにシリンダーブロック１には点火プラグ９Ａ〜９
Ｄが取付けられている。点火プラグ９Ａ〜９Ｄは、ディ
ストリビュータ１１にて分配された点火信号に基づいて
点火する。

【００２４】ディストリビュータ１１は、イグナイタ１
２から出力する高電圧をエンジンＥのクランク角に同期
して点火プラグ９Ａ〜９Ｄに分配する。そして、点火プ
ラグ９Ａ〜９Ｄの点火によって、燃焼室内へ導入されて
いる混合気は燃焼し、その結果、エンジンＥの駆動力が
得られる。このように燃焼室で生成した燃焼ガスは、排
気通路３を通じて排出される。

【００２５】排気通路３には、シリンダブロック１から
下流側へ向けて順に排気マニホールド１３および触媒コ
ンバータ１４を設けてある。触媒コンバータ１４は、排
気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒
素酸化物（ＮＯｘ）を触媒作用で浄化する装置である。

【００２６】また、吸気圧センサ１５、吸気温センサ１
６、スロットルセンサ１７、酸素センサ１８、水温セン
サ１９、回転数センサ２０、気筒判別センサ２１、車速
センサ２２等がエンジンＥには取り付けてある。各セン
サ１５〜２２は、エンジンＥの運転状態検出手段であ
り、これらセンサの検出値によって、エンジンＥの運転
状態がわかる。

【００２７】吸気圧センサ１５は、サージタンク６に取
り付けてあり、吸気管圧力（絶対圧）ＰＭを検出する。
吸気温センサ１６は、エアクリーナケース内にあり、エ
ンジンＥに入る吸気の温度を検出する。

【００２８】スロットルセンサ１７は、スロットルバル
ブ５の近傍に備えられ、スロットルバルブ５の開度、す
なわちスロットル開度ＴＡを検出する。酸素センサ１８
は、排気マニホールド１３と触媒コンバータ１４との間
に設けられ、排気ガス中の酸素濃度、すなわち排気通路
３における空燃比を検出する。

【００２９】水温センサ１９は、ウォータアウトレット
ハウジング等に取付けられ、エンジンＥを冷却する冷却
水の温度を検出する。回転数センサ２０は、ディストリ
ビュータ１１に内蔵されたロータの回転からエンジン回
転数を検出する。

【００３０】気筒判別センサ２１は、ディストリビュー
タ１１に含まれているロータの回転に応じて、エンジン
Ｅの特定気筒の圧縮上死点を検出する。車速センサ２２
は、エンジンＥに駆動連結された図示しないトランスミ
ッションに設けられ、車速ＳＰＤを検出する。

【００３１】前記各インジェクタ８Ａ〜８Ｄおよびイグ
ナイタ１２は、電子制御装置２３（以下「ＥＣＵ２３」
という。）に電気的に接続してある。ＥＣＵ２３には、
吸気圧センサ１５、吸気温センサ１６、スロットルセン
サ１７、酸素センサ１８、水温センサ１９、回転数セン
サ２０、気筒判別センサ２１および車速センサ２２が接
続してある。

【００３２】また、ＥＣＵ２３は、これらの各センサ１
５〜２２からの出力信号に基づいて、インジェクタ８Ａ
〜８Ｄおよびイグナイタ１２を制御する。次に、ＥＣＵ
２３の電気的構成について図２のブロック図に従って説
明する。ＥＣＵ２３は、中央処理装置２４（以下単に
「ＣＰＵ２４」という。）と、ＣＰＵ２４で演算処理を
実行するために必要な制御プログラムや初期データを予
め記憶している読出し専用メモリ２５（以下単に「ＲＯ
Ｍ２５」という。）と、ＣＰＵ２４の演算結果を一時記
憶するランダムアクセスメモリ２６（以下単に「ＲＡＭ
２６」という。）と、電源が切られた後にも各種データ
を保持できるようにバッテリによってバックアップして
いるバックアップＲＡＭ２７と、前記各センサ１５〜２
２を直接接続してある外部入力回路２８と、ＥＣＵ２３
による実行を具現化するためにインジェクタ８Ａ〜８Ｄ
およびイグナイタ１２に接続されている外部出力回路２
９とを備えている。そして、これらは、互いにバス３１
を介して接続してある。

【００３３】各センサ１５〜２２から入る信号に基づい
て、ＣＰＵ２４が、ＲＯＭ２５に記憶してあるプログラ
ムをＲＯＭ２５やＲＡＭ２６に記憶されているデータに
基づいて実行することで、次に詳述する、（１）燃料噴
射量演算手段、（２）燃料制御手段、（３）なまし処理
手段および（４）なまし値続行判定手段を実現する。

【００３４】（１）の燃料噴射量演算手段は、吸気圧セ
ンサ１５等の前記運転状態検出手段が検出した機関の運
転状態を示す各種パラメータから演算によって燃料噴射
量を求める。ここで、演算によって求められる燃料噴射
量ＴＡＵと実際にインジェクタ８Ａ〜８Ｄから噴射され
る燃料噴射量ＴＡＵとを区別するために、前者を演算燃
料２噴射量と称し、符号ＴＡＵＢを用いて示す。したが
って、燃料噴射量ＴＡＵと演算燃料噴射量ＴＡＵＢとは
必ずしも等しいとは限らない。

【００３５】演算燃料噴射量ＴＡＵＢをインジェクタ８
Ａ〜８Ｄの噴射時間で調整することで燃料噴射量ＴＡＵ
が定まる。よって、演算燃料噴射量ＴＡＵＢや燃料噴射
量ＴＡＵには時間の単位、μｓｅｃが用いられる。この
ように時間の単位を用いているため、燃料噴射量演算手
段は、燃料噴射時間演算手段ともいえる。

【００３６】（２）燃料制御手段は、インジェクタ８Ａ
〜８Ｄによる燃料噴射の停止および燃料噴射の復帰を制
御する。燃料制御手段は、演算燃料噴射量ＴＡＵＢが、
燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮ以下となったときに燃
料噴射の停止を行う一方、運転状態が変化して演算燃料
噴射量ＴＡＵＢが、燃料噴射復帰判定値ＥＴＡＵＨ以上
となったときに燃料噴射を復帰する。

【００３７】（３）なまし処理手段は、演算燃料噴射量
ＴＡＵＢをなまし処理するものである。このなまし処理
手段によって得た演算燃料噴射量ＴＡＵＢのことをなま
し値といい、符号ＴＡＵＢＳＭで示し、なまし処理され
ていない単なる演算燃料噴射量ＴＡＵＢと区別する。な
まし値ＴＡＵＢＳＭを求めるには、燃料噴射を停止させ
た後の内燃機関の負荷変動の大きさを示すパラメータ、
例えば演算燃料噴射量ＴＡＵＢにおける燃料噴射停止判
定値ＥＴＡＵＭＮ以下での最小値と燃料噴射復帰判定値
ＥＴＡＵＨ以上になったときの値との差Ａを求め、この
差Ａに応じて定まるなまし係数Ｎを用いる。なお、なま
し係数Ｎは、燃料噴射量ＴＡＵに代えて吸気管圧力（絶
対圧）ＰＭを用いて求めても、また、燃料噴射量ＴＡＵ
の時間変化量や吸気管圧力（絶対圧）ＰＭの時間変化量
によって求めるようにしてもよい。

【００３８】（４）なまし値続行判定手段は、ハンチン
グ現象を防止するための期間、すなわち燃料噴射を復帰
させてからの所定期間内においては、なまし値ＴＡＵＢ
ＳＭを用いて、なまし値ＴＡＵＢＳＭを燃料噴射停止判
定値ＥＴＡＵＭＮと比較することで燃料噴射を続行する
かどうかを判定する。但し、この期間中にスロットル開
度ＴＡが所定値以上、あるいは吸気管圧力ＰＭが所定値
以上になると、なまし値ＴＡＵＢＳＭの採用は不適当で
あるとして前記判定を中止する。スロットル開度ＴＡが
所定値以上になったり、あるいは吸気管圧力ＰＭが所定
値以上になったりした場合は、車輛が高回転低負荷走行
をしていないものと考えられ、本発明の対象外になるか
らである。

【００３９】ＣＰＵ２４は、前記（１）〜（４）の４つ
の手段以外に、各センサ１５〜２２からの入力値に基づ
いてインジェクタ８Ａ〜８Ｄおよびイグナイタ１２を駆
動制御する手段としても機能する。

【００４０】次に、図３および図４を参照しながら、車
輛が高回転軽負荷走行をする場合の燃料制御手段による
燃料噴射制御について述べる。図３は燃料噴射の停止や
復帰を制御する燃料噴射制御ルーチンであり、図４は燃
料噴射量ＴＡＵを求めるための燃料噴射量算出ルーチン
である。また、これらのルーチンを構成する各ステップ
を符号Ｓとその後に続く数字で、例えばＳ１００のよう
に表示する。

【００４１】なお、これらのルーチンでは、燃料噴射停
止実行フラグｘｆｃｔａｕが用意されている。まず、Ｓ
１００において、燃料噴射量ＴＡＵが、燃料噴射停止判
定値ＥＴＡＵＭＮよりも小さいかどうかを判定する。ま
た、燃料噴射量ＴＡＵは、図３の燃料噴射制御ルーチン
に移行するにあたり、図４の燃料噴射量算出ルーチンで
事前に求められる値である。なお、燃料噴射が継続して
実行されているときには、燃料噴射量ＴＡＵとして演算
燃料噴射量ＴＡＵＢが設定される。

【００４２】話を図３に戻す。Ｓ１００で燃料噴射量Ｔ
ＡＵが燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮよりも小さけれ
ば肯定判定してＳ１０１へ移行し、燃料噴射量ＴＡＵが
燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮ以上であれば、否定判
定してＳ１０４へ制御が移行する。Ｓ１０４については
後述する。

【００４３】Ｓ１０１では、燃料噴射停止実行フラグｘ
ｆｃｔａｕの値を「１」にセットし、燃料噴射の停止を
実行させる。次にＳ１０２において、燃料噴射量ＴＡＵ
が、これまでに求めた燃料噴射量ＴＡＵのうち、最も小
さな燃料噴射量ＴＡＵＭＮ以下かどうかを判定する。そ
うであれば肯定判定して次のＳ１０３へ進み、そうでな
ければ否定判定してこのルーチンを終了する。

【００４４】なお、このＳ１０２の最初の実行のときに
は、最初の燃料噴射量ＴＡＵが燃料噴射量ＴＡＵの最小
値ＴＡＵＭＮとして取り扱われる。燃料噴射量ＴＡＵや
ＴＡＵＭＮの値はＲＡＭ２６に一時的に記憶されてい
る。

【００４５】Ｓ１０３では、燃料噴射量ＴＡＵの値をそ
れまでの燃料噴射量ＴＡＵの最小値ＴＡＵＭＮとして置
き換える。すなわち、Ｓ１００〜Ｓ１０３が、燃料噴射
停止判定値ＥＴＡＵＭＮ以下での燃料噴射量ＴＡＵの最
小値ＴＡＵＭＮを更新するに必要な条件であり、最小値
ＴＡＵＭＮを常時更新することがなまし計算をする上で
必要な条件である。

【００４６】話をＳ１００へ戻す。Ｓ１００で否定判定
されて燃料噴射量ＴＡＵが燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵ
ＭＮ以上であるときはＳ１０４に移行する。次いでＳ１
０４では燃料噴射が実行されているかあるいは燃料噴射
が停止されているかを判定するために、燃料噴射停止実
行フラグｘｆｃｔａｕが、０であるか１であるかを判定
する。

【００４７】燃料噴射停止実行フラグｘｆｃｔａｕが１
のときは、燃料噴射が停止されていることから肯定判定
してＳ１０５へ進み、そうでないときはこのルーチンを
終了する。

【００４８】Ｓ１０５では、燃料噴射量ＴＡＵが、最大
値ＴＡＵＭＸ以上かどうかを判定する。そうであれば肯
定判定してＳ１０６へ進み、そこで燃料噴射量ＴＡＵの
値をそれまでの最大値ＴＡＵＭＸと置き換える。そうで
なければ否定判定してＳ１０７へ進む。

【００４９】なお、Ｓ１０５の最初の実行のときには、
最初の燃料噴射量ＴＡＵが燃料噴射量ＴＡＵの最大値Ｔ
ＡＵＭＸとして取り扱われる。燃料噴射量ＴＡＵやＴＡ
ＵＭＸの値はＲＡＭ２６に一時的に記憶されている。

【００５０】Ｓ１０７では、燃料噴射量ＴＡＵが燃料噴
射復帰判定値ＥＴＡＵＨよりも大きいかどうかを判定す
る。そうであれば、肯定判定してＳ１０８へ進み、そう
でなければ否定判定してこのルーチンを終了する。Ｓ１
０７で肯定判定されれば、燃料噴射を復帰すべき運転状
態にあるとして、次のＳ１０８で燃料噴射停止実行フラ
グｘｆｃｔａｕを０とすることで燃料噴射を復帰させ
る。なお、Ｓ１０７で肯定判定されたとき、最大値ＴＡ
ＵＭＸの値は燃料噴射復帰判定値ＥＴＡＵＨ以上になっ
たときの燃料噴射量ＴＡＵの値となる。

【００５１】Ｓ１０９では、Ｓ１０６で置き換えられた
燃料噴射量の最大値ＴＡＵＭＸとＳ１０３で置き換えら
れた燃料噴射量の最小値ＴＡＵＭＮとの差Ａを求める。
次にＳ１１０では、図５に示すマップＭ１から前記差Ａ
に基づいたなまし係数Ｎを求める。マップＭ１はＲＯＭ
２５に記憶されている。Ｓ１１０でマップＭ１からなま
し係数Ｎを求めたら、その後、Ｓ１１１へ移行し、燃料
噴射量ＴＡＵの最大値ＴＡＵＭＸおよび最小値ＴＡＵＭ
Ｎをリセットし、この燃料噴射制御ルーチンを終了する
が、以上のルーチンは所定の時間間隔で繰り返し行われ
る。なお、燃料噴射量ＴＡＵの最大値ＴＡＵＭＸおよび
最小値ＴＡＵＭＮをリセットするのは、次のなまし計算
をするにあたり、前の最大値ＴＡＵＭＸおよび最小値Ｔ
ＡＵＭＮが関与しないようにするためである。

【００５２】次に図４を参照して、燃料噴射量ＴＡＵを
算出する燃料噴射量算出ルーチンについて説明する。Ｓ
１２１において、エンジンＥの運転状態に基づいて演算
される燃料噴射量ＴＡＵＢを算出する。燃料噴射量ＴＡ
ＵＢは、次の式（１）で求められる。

【００５３】ＴＡＵＢ＝ＴＰ・ＦＡＦ・α＋β……………………………………（１）但し、ＴＰは、吸気管圧力ＰＭとエンジン回転数に応じ
て算出される基本燃料噴射量、ＦＡＦは、酸素センサ１
８の出力信号に基づいて目標空燃比に制御するためのフ
ィードバック補正係数である。また、α，βは、吸気温
やエンジン水温，加減速等に応じた補正係数である。

【００５４】燃料噴射量ＴＡＵＢを求めたら次のＳ１２
２に移行する。Ｓ１２２では燃料噴射が実行されている
かあるいは燃料噴射が停止されているかを判定するため
に、燃料噴射停止実行フラグｘｆｃｔａｕが、０である
か１であるかを判定する。

【００５５】燃料噴射停止実行フラグｘｆｃｔａｕが１
のときは、燃料噴射が停止されていることから肯定判定
してＳ１２８へ進み、そこで燃料噴射を停止させた後の
負荷変動の大きさを検出すべく燃料噴射量ＴＡＵに演算
燃料噴射量ＴＡＵＢを設定する。

【００５６】燃料噴射停止実行フラグｘｆｃｔａｕが１
でないときは、否定判定してＳ１２３へ進む。Ｓ１２３
では、燃料噴射を復帰してからの経過時間が所定期間、
例えば１０秒以内にあるか否かを判定する。この所定時
間はハンチング現象を防止するのに必要とされる時間で
あり、車輛の種類によって適宜設定される。所定時間以
内であれば肯定判定してＳ１２４へ進み、そうでなけれ
ば否定判定してＳ１２８へ進む。否定判定された場合
は、ドライバビリティの悪化がもはや懸念される心配は
ない。そのため、なまし値ＴＡＵＢＳＭで燃料噴射をす
る必要がないので、Ｓ１２８で燃料噴射量ＴＡＵに演算
燃料噴射量ＴＡＵＢを設定する。

【００５７】Ｓ１２４では、スロットル開度ＴＡが所定
値ａ以下かどうかを判定する。そうであれば、肯定判定
してＳ１２５へ進み、スロットル開度ＴＡが所定値ａよ
りも大きければ否定判定してＳ１２８へ進む。Ｓ１２４
は、加速応答性を向上させるための条件であり、スロッ
トル開度ＴＡが所定値ａを越えると運転者が加速を要求
しているものと判断する。このため、否定判定のときは
Ｓ１２８で燃料噴射量ＴＡＵに演算燃料噴射量ＴＡＵＢ
を設定する。加速をするのに、Ｓ１２６で求めるなまし
値ＴＡＵＢＳＭで燃料噴射をするには出力が十分でない
からである。

【００５８】Ｓ１２５では、吸気管圧力（絶対圧）ＰＭ
が所定値ｂ以下かどうかを判定する。そうであれば、肯
定判定してＳ１２６へ進み、吸気管圧力（絶対圧）ＰＭ
が所定値ｂよりも大きければ否定判定してＳ１２８へ進
む。Ｓ１２５は、運転状態を判定するために設けた条件
であり、吸気管圧力（絶対圧）ＰＭが所定値ｂを越えた
場合には、もはや低負荷状態でないと判定される。エン
ジン負荷は、吸気管圧力によって定まるからである。し
たがって、その場合は、Ｓ１２８で燃料噴射量ＴＡＵに
演算燃料噴射量ＴＡＵＢを設定する。

【００５９】Ｓ１２６では、演算燃料噴射量ＴＡＵＢ
（以下「今回ＴＡＵＢ」という。）をなまし処理して得
た燃料噴射量、すなわちなまし値ＴＡＵＢＳＭを算出す
る。なまし値ＴＡＵＢＳＭの算出にあたっては、燃料噴
射復帰時点にて演算され保持されるなまし係数Ｎ、前回
燃料噴射量ＴＡＵおよび今回演算燃料噴射量ＴＡＵＢが
用いられ、次の（２）式で求められる。

【００６０】ＴＡＵＢＳＭ＝｛（Ｎ−１）・前回ＴＡＵ＋今回ＴＡＵＢ｝／Ｎ……（２）なまし値ＴＡＵＢＳＭを求めた後は、Ｓ１２７へ移行す
る。Ｓ１２７では、燃料噴射量ＴＡＵになまし値ＴＡＵ
ＢＳＭを設定し、このルーチンを終了する。この場合、
Ｓ１２２で否定判定したことにより燃料噴射を復帰させ
てからＳ１２３で所定時間（所定期間）が経過するまで
は、図３の燃料噴射制御ルーチンで述べたＳ１００にお
いて、燃料噴射量ＴＡＵとしてなまし値ＴＡＵＢＳＭが
燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮと比較されることにな
り、この比較により燃料噴射を続行するかどうかが判定
される。

【００６１】Ｓ１２８では、図３の燃料噴射制御ルーチ
ンで述べたＳ１００において、燃料噴射量ＴＡＵとして
演算燃料噴射量ＴＡＵＢが燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵ
ＭＮと比較することになり、この比較により燃料噴射を
続行するかどうかが判定される。

【００６２】なお、車輛が高速低負荷で走行しているか
否かの判定が必要であるが、説明を簡単にするためにこ
こでは省略してある。その判定には、回転数センサ２
０、車速センサ２２等による検出値が判断材料とされ
る。

【００６３】以上示した構成のうち、運転状態検出手段
としての各センサ１５〜２２と、燃料噴射手段としての
インジェクタ８Ａ〜８Ｄと、燃料噴射量演算手段、燃料
制御手段、なまし処理手段およびなまし値続行判定手段
としてのＣＰＵ２４とを備えたものが、本発明に係る内
燃機関の燃料噴射制御装置である。＜実施形態の作用効果＞次に、このような内燃機関の燃
料噴射制御装置の作用効果について説明する。

【００６４】内燃機関の燃料噴射制御装置では、燃料噴
射量演算手段が吸気圧センサ１５や、吸気温センサ１６
等の運転状態検出手段の検出値に応じてインジェクタ８
Ａ〜８Ｄから噴射される燃料噴射量の演算量ＴＡＵＢを
なまし処理していわゆるなまし値と呼ばれる鈍化された
燃料噴射量ＴＡＵＢＳＭに変更する。そして、このなま
し値ＴＡＵＢＳＭで燃料噴射を一旦行った後、なまし値
続行判定手段であるＣＰＵ２４で、前記なまし値に基づ
いた燃料噴射量ＴＡＵＢＳＭでの燃料噴射の続行が好ま
しいかどうかを判定する。

【００６５】このため、ハンチング現象の引金となる燃
料噴射の停止を実行した後の内燃機関の負荷変動の大き
さに応じて、燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮ以下での
最小の燃料噴射量と燃料噴射復帰判定値ＥＴＡＵＨ以上
になったときの最大の燃料噴射量との差Ａに基づいて定
まるなまし係数Ｎを用いて燃料噴射量ＴＡＵをなまし処
理し、負荷変動に対して鈍化された燃料噴射量のなまし
値ＴＡＵＢＳＭを得るように設定しておけば、図６に示
すように、燃料噴射停止実行フラグｘｆｃｔａｕが一度
ＯＮされた後は、燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮと燃
料噴射復帰判定値ＥＴＡＵＨとの間で、それらの判定値
になまし値ＴＡＵＢＳＭが振れないように緩やかに振幅
する。したがって、ヒステリシスＨＹＳが小さくてもハ
ンチング現象を引き起こさない。

【００６６】なお、図６の比較例として図７にハンチン
グしている場合を示す。図７では、燃料噴射停止実行フ
ラグｘｆｃｔａｕがＯＮされた後は、燃料噴射量ＴＡＵ
が、燃料噴射停止判定値ＥＴＡＵＭＮと燃料噴射復帰判
定値ＥＴＡＵＨとの間で、激しく振幅を繰り返すため、
ハンチング現象が生じていることがわかる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の燃料噴射制御装置によれば、ハンチング現象の引金と
なる燃料噴射の停止を実行した後の内燃機関の負荷変動
の大きさに応じて定まるなまし係数を用いて燃料噴射量
のなまし処理することで、負荷変動に対して鈍化された
燃料噴射であるなまし値を得る。このなまし値は、ハン
チング現象を引き起こさないように緩やかに変化する。
したがって、なまし値を第一の設定値と比較し燃料の噴
射を続行するかどうかを判定することで、ヒステリシス
を大きくしなくてもハンチング現象の防止ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】・・・本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装
置を採用した多気筒エンジンの概略平面図

【図２】・・・ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図

【図３】・・・車輛が高回転軽負荷の走行をする時の燃
料制御手段による燃料噴射制御ルーチンを説明するフロ
ーチャート

【図４】・・・燃料噴射量ＴＡＵを求めるための燃料噴
射量算出ルーチンを説明するフローチャート

【図５】・・・なまし係数を求めるためのマップ

【図６】・・・本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装
置の効果を示す図

【図７】・・・図６との比較例を示す図

【図８】・・・従来技術の問題点を説明するための図

【符号の説明】

Ｅ…ガソリンエンジンｘｆｃｔａｕ…燃料噴射停止実行フラグＨＹＳ…ヒステリシスＮ…なまし係数Ｍ１…マップＥＴＡＵＭＮ…燃料噴射停止判定値（第一の設定値）ＥＴＡＵＨ…燃料噴射復帰判定値（第二の設定値）ＴＡＵ…燃料噴射量ＴＡＵＢ…演算燃料噴射量ＴＡＵＢＳＭ…なまし処理された燃料噴射量（なまし
値）１…シリンダーブロック２…吸気通路３…排気通路４…エアクリーナ５…スロットルバルブ６…サージタンク７…吸気マニホールド８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…インジェクタ（燃料噴射手
段）９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ…点火プラグ１１…ディストリビュータ１２…イグナイタ１３…排気マニホールド１４…触媒コンバータ１５…吸気圧センサ（運転状態検出手段）１６…吸気温センサ（運転状態検出手段）１７…スロットルセンサ（運転状態検出手段）１８…酸素センサ（運転状態検出手段）１９…水温センサ（運転状態検出手段）２０…回転数センサ（運転状態検出手段）２１…気筒判別センサ（運転状態検出手段）２２…車速センサ（運転状態検出手段）２３…電子制御装置（ＥＣＵ）２４…ＣＰＵ（燃料噴射量演算手段、燃料制御手段、な
まし処理手段、なまし値続行判定手段）２５…ＲＯＭ２６…ＲＡＭ２７…バックアップＲＡＭ２８…外部入力回路２９…外部出力回路３１…バス符号なし…内燃機関の燃料噴射制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の機関運転状態を検出する運転
状態検出手段と、この運転状態検出手段が検出した検出値に応じて燃料噴
射量を演算する燃料噴射量演算手段と、この燃料噴射量演算手段が演算した燃料噴射量に基づい
て燃料噴射を行う燃料噴射手段と、前記燃料噴射量が所定の第一の設定値以下となったとき
に前記燃料噴射手段による燃料噴射を停止させるととも
に、前記燃料噴射量が前記第一の設定値よりも大きい所
定値である第二の設定値以上となったときに前記燃料噴
射手段による燃料噴射を復帰させる燃料制御手段と、この燃料制御手段により一旦燃料噴射を停止させた後の
前記内燃機関の負荷変動の大きさに応じて定まるなまし
係数を用いて前記燃料噴射量をなまし処理するなまし処
理手段と、前記燃料制御手段により燃料噴射を復帰させてから所定
期間内においては、前記なまし処理手段がなまし処理し
て得た前記燃料噴射量のなまし値を前記第一の設定値と
比較することで燃料噴射を続行するかどうかを判定する
なまし値続行判定手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装
置。