JPS6035155A - 燃料噴射制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃料噴射制御方法に関し、特に、機関の吸気管
圧力の変化量に応じて同期噴射量を増量し、および／ま
たは非同期増量を行う燃料噴射制御方法に関する。

燃料噴射弁を有し、機関負荷と機関回転数とに基づいて
演算された燃量噴射量で、所定のクランク角度毎に同期
噴射を行つ電子制御燃料噴射制御装置を有する内燃機関
においては、機関の加速量が所定の判定レベル以上のと
きに同期噴射時の燃料噴射量を増量補正（以下、加速増
量補正）し、また、クランク角度に無関係に、機関の加
速量が所定の判定レベル以上のときに燃料増量（以下、
非同期燃料増量）を行っている。

この種の加速増量補正や非同期加速増量を、吸気管圧力
の変化量が所定の判定レベル以上のときに行うようにす
る型式の内燃機関においては、従来、判定レベルを機関
負荷に拘らず一定に設定している。しかして、この種の
増量は、機関負荷が小さいときに実行され易いようにそ
の判定レベルが比較的小さい値に設定されている。

しかしながら、機関高負荷時には吸気脈動が大さくなり
易（、その脈動により、吸気管圧力の変化量が判定レベ
ルを越えて加速増量補正や非同期増量が行なわれること
がある。このため、空燃比が必要以上にリッチとなり、
運転性能や排気エミッションに悪影響を及ぼし、あるい
は、燃費にも悪影響を及ぼす。

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去し、不所
望の加速増量および／または非同期増量を低減し、運転
状態に最適な空燃比が得られる燃料噴射制御方法を提案
することにある。

本発明は、吸気管圧力の変化量が所定の判定値以上のと
きに、同期噴射における噴射量を加速増量補正し、およ
び／または非同期増量するに際し、その判定値を吸気管
圧力が大きいほど太き（することを特徴とする。

本発明によれば、機関加速時の同期加速増量および／ま
たは非同期増量が、高負荷領域で不所望に実行されない
ので、運転状態に最適な空燃比が得られ、排気エミッシ
ョン、燃費を向上できる。

なお、以下の実施例の中では、燃料噴射量を時間で表わ
しているが、燃料噴射時間と燃料噴射量とは全く同じ意
味に用いられるものである。

以下図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説明
する。

第１図は本発明を適用した電子制御燃料噴射式内燃機関
の一例を示し、符号１０は機関本体、１２は吸気通路、
１４は燃焼室、１６は排気通路をそれぞれ示している。

スロットル弁１８の下流の吸気通路１２に設けられてい
る吸気管絶対圧力センサ２０は、信号線β１を介して開
開１回路２２に接続され、吸気管絶対圧力に応じた電圧
を発生する。

吸気温センサ２１はスロットル弁１８の上流の吸気通路
１２に設げられ、信号線犯２を介して制御回路２２に接
続されていて吸気温度に応じた電圧を発生する。図示し
ないエアクリーナを介して吸入され、図示しないアクセ
ルペダルに連動するスロットル弁１８によって流量制御
された吸入空気は、サージタンク２４及び吸気弁２５を
介して各気筒の燃焼室１４に導かれる。

燃料噴射弁２６は各気筒毎に設けられており、信号線２
３を介して制御回路２２から供給される電気的な駆動パ
ルスに応じて開閉制御され、図示しない燃料供給系から
送られる加圧燃料を吸気弁２５近傍の吸気通路１２内、
即ち吸気ボ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２８、排気通Ｎｒ１
６及び三元触媒コンバータ３０を介して大気中に排出さ
れる。

機関のディストリビュータ３２には、クランク角センサ
３４及び３６が取り付けられており、これらのセンサ３
４．３６は信号線Ｉ！、４、℃５を介して制御回路２２
に接続されている。これらのセンサ３４．３６は、クラ
ンク軸が３０度、３６０度回転する毎にパルス信号をそ
れぞれ出力し、これらのパルス信号は信号線１４、ｉ５
をそれぞれ介して制御回路２２に供給される。

ディストリビュータ３２はイグナイタ３８に接続され、
イグナイタ３８は信号線β６を介して制御回路２２に接
続されている。

符号４０は、スロットル弁１８と連動し、スロットル弁
１８が全閉したときに閉成されるアイドルスイッチ（Ｌ
Ｌスイッチ）であり、信号線Ｌ７を介して制御回路２２
と接続されている。

排気通路１６には、排気ガス中の酸素濃度に応答した信
号を出力する、即ち、空燃比が理論空燃比に対してリー
ン側にあるかリッチ側にあるかに応じて互に異なる二値
の出力電圧を発生するＯ！セセン４２が設けられ、その
出力信号は信号線１８を介して制御回路２２に接続され
ている。三元触媒コンバータ３０は、この０２センサ４
２の下流に設けられており、排気ガス中の三つの有害成
分であるＨＣ，Ｃｏ、ＮＯｘ成分を同時に浄化する。

また、符号４４は機関の冷却水温度を検出し、その温度
に応じた電圧を発生する水温センサであり、シリ／ダブ
ロック４６に取り付けられていて、信号線β９を介して
制御回路２２に接続されている。

制御回路２２は、第２図に示すように、各種機器を制御
する中央演算処理装置（ＣＰＵ　）　２２　ａ、予め各
種の数値やプログラムが書き込まれたｌｊ　−ドオンリ
メモリ（）ｔＯＭ）２２ｂ、演算過程の数値やフラグが
所定の領域に誓き込まれるランダムアクセスメモリ（）
ｔＡＭン２２Ｃ１アナログマルチプレクサ機能を有し、
アナログ入力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｌ）
コンバータ（ＡＤＣ）２２ｄ１各種ディジタル信号か入
力される入出力インターフェイス（Ｉｌｏ）２２ｅ、各
種ディジタル信号が出力される入出力インターフェイス
（Ｉｌｏ）２２ｆ、エンジン停止時に補助電源から給電
されて記憶を保持するバックアップメモリ（ＢＵ−ＲＡ
Ｍ）２２　ｇ、及びこれら各機器がそれぞれ接続される
パスライン２２ｈから構成されている。

Ｒ，０Ｍ２２ｂ内には、メイン処理ルーチンプログラム
、燃料噴射パルス幅演算用の割込処理ルーチンプログラ
ム、空燃比フィードバック補正係数等の係数演算用の割
込処理ルーチンプログラム、非同期ルーチンプログラム
、及びその他の各種プログラム、さらにそれらの演算処
理に必要な糧々のデータが予め記憶されている。

そして、圧力センサ２０、吸気温センサ２１゜Ｏ，セン
サ４２及び水温センサ４４はＡ／Ｄコンバータ２２ｄと
接続され、各センサからの電圧信号８１，８２、Ｓ３、
Ｓ４がＣＰＬ１２２ａからの指示に応じて、順次、二進
信号に変換される。

クランク角センサ３４からのクランク角３０度毎のパル
ス信号Ｓ５、クランク角センサ３６からのクランク角３
６０度毎のパルス信号Ｓ６、アイドルスイッチ４０から
のアイドル信号Ｓ７がそれぞれ、ｌ１０２２ｅを介して
制御回路２２に取込まれる。パルス信号Ｓ５に基づいて
エンジン回転数を表わす二進信号が形成され、パルス信
号Ｓ５およびＳ６が協働して燃料噴射パルス幅演算のた
めの割込要求信号、燃料噴射開始信号および気筒判別信
号などが形成される。また、アイドル信号Ｓ７によりス
ロットル弁１８が略全閉しているか否かが判定される。

ｌ１０２２ｆからは、各種演算により形成された燃料噴
射信号Ｓ８および点火信号Ｓ９が、それぞれ燃料噴射弁
２６ａ〜２６ｄ、およびイブナイフ３８に出力される。

このように構成された本発明方法が適用された燃料噴射
制御装置付き内燃機関では、第３図、第り図、第ｆＱ図
のルーチンプログラムに従って、燃料が噴射される。

第３図に示す同期噴射ルーチンは、上述の割込要求信号
により起動されるクランク角割込みルーチンであり、手
順８１において、吸気管圧力ＰＭと機関回転数Ｎｇとに
基づいて、第４図のマツプから基本燃料噴射時間ＴＰを
演算する。次いで、手順Ｓ２において、アイドル信号Ｓ
７に基づいてアイドルスイッチ４０が開放されているか
否か、換言すると、スロットル弁１８が略全閉していな
いか否かを判定する。

スロットル弁１８が略全閉していないと判断されると、
手順Ｓ３において、吸気管圧力ＰＭの時間変化量である
ΔＰＭおよびΔΔＰＭを演算する。

ΔＰＭは、所定周期でＣＰ［Ｊに順次に取込まれる吸気
管圧力ＰＭ、とＰＭｉ＋□との差によりめられ、ΔΔＰ
Ｍは、そのようにして順次にめられたΔＰＭｉとΔＰＭ
、ヤ、との差によりめることができる。ΔＰＭは吸気管
圧力ＰＭの時間に対する一階微分値、ΔΔＰＭは同じく
二階微分値である。

）ｔＯＭ２２　ｂ内には、第５図に実線で示すような吸
気管圧力ＰＭと判定レベル）ｔＰｌのグラフ、および一
点鎖線で示すような吸気管圧力ＰＭと判定Ｖベル）ＣＰ
２のグラフが予め書き込まれている。

これらの判定レベルＲＰＩ、ＲＰ２は、吸気管圧力ＰＭ
か太き（なるにつれて大きくなるように設定されている
。

ここで、手順Ｓ４が実行されると、第５図のようなグラ
フに従って、吸気管圧力ＰＭに基づいて一階微分値ΔＰ
Ｍ用の判定レベルＲＰＩ、二階微分値ΔΔＰＭ用の判定
レベルＲＰ２をめる。

また、）ｔＯＭ２２ｂ内には、第６図に示すような二階
微分値ΔΔＰＭと補正係数αとの関係を示すグラフ、お
よび第７図に示すような一階微分値ΔＰＭと補正係数β
との関係を示すグラフも予め沓き込まれている。

ここで、手順Ｓ５において、二階微分値ΔΔＰＭが判定
レベル）ＬＰ２以上か否かを判定し、肯定判断されると
手順８６に進む。手順Ｓ６では、第６図のグラフに従っ
て、二階微分値ΔΔＰＭに基づいて補正係数αをめて手
順Ｓ７に進む。手順Ｓ７では、補正係数ｆ２を（ｌ十α
）として、その値を所定の鎖酸に格納する。

一方、手順Ｓ５において否定判定されると、手順Ｓ８に
おいて、−階微分値ΔＰＭが判定レベルＲＰＩ以上か否
かを判定する。肯定判断されると（ｌυ 手順Ｓ９において、第７図のグラフに従って、−階微分
値ΔＰＭに基づいて補正係数βをめて手順８１０に進む
。手順８１０では、補正係数ｆ１を（１＋β）として、
その値を所定の領域に格納する。

而して、手順Ｓｒｌにおいては、補正係数ｆ１、ｆ２の
うちの大きい値を真の加速増量補正係数ｆとする。手順
８１２においては、基本燃料噴射時間ＴＰに対して、こ
のようにして足められた加速増量補正係数ｆと、他のル
ーチン（不図示）により演算された、機関冷却水温や吸
気温等による補正係数、あるいは空燃比フィードバック
補正係数等を含む補正係数にとを乗じて最終燃料噴射時
間τをめる。

一方、手順Ｓ８において否定判定されると、手順８１３
において、補正係数ｆｌから所定数Ｃ１を減算し、その
結果を新たな補正係数ｆ１とする。

また、手Ｊ＠８１４において、補正係数ｆ２から所定数
ｃ２（ｃ２＞ｃｌＪを減算し、その結果を新たな補正係
数ｆ２とする。そして、手順８１５に（１２） おいて、補正係数ｆ２かＩＩ　ｌ”以上か否かを判定し
、１”より小さければ手順８１６で補正係数ｆ２をＩＩ
　１”とする。そして、手順８１７において、補正係数
ｆ１がｎ　１　ｒｒ以上か否かを判定し、肯定判定され
ると手順８１１に進み、前述したと同様な処理を行なう
。手順Ｓ１７で否定判定されると、手ＪＩｉ８１８にお
いて、加速増量補正係数ｆおよび補正係数ｆ１を”Ｉ　
ＩＩとして手順８１２に進み、噴射時間τをめる。

一方、スロットル弁１８が全閉していて手順Ｓ２で否定
判定されると、手順５２０Ａにおいて、補正係数ｆ１、
ｆ２を”１“として手７１ｉｉｉｆＳ１４に進み、噴射
時間τをめる。この場合、加速増量補正は実行されない
。

すなわち、第３図の同期噴射ルーチンによれば、スロッ
トル弁１８が全閉していない場合に、吸気管圧力ＰＭの
時間に対する一階微分値ΔＰＭおよび二階微分値ΔΔＰ
Ｍを演算し、吸気管圧力ＰＭが大きい程大きい値の判定
レベル）ｔＰｌおよびＲＰ２をマツプから検索し、まず
、二階微分値ΔΔＰＭが判定レベルＲＰ２以上の場合、
補正係数αを二階微分値ΔΔＰＭに応じて設定する。次
いで、補正係数ｆ２を（１＋α）とし、所定の記憶領域
に格納されている一階微分値ΔＰＭ用の補正係数ｆ１と
補正係数ｆ２のいずれか大きい値を加速増量補正係数ｆ
とし、この加速増量補正係数ｆにより燃料噴射時間τを
める。

二階微分値ΔΔＰＭが判定レベル１（Ｐ２より小さくな
り、−階微分値ΔＰＭが判定レベルＲＰＩより太き（な
ると、そのときの−階微分値ΔＰＭに応じて補正係数β
を設定し、−階微分値用の補正係数ｆ１を（ｌ十βンと
する、そして、補正係数ｆ１とｆ２のいずれか大きい値
ｆにより燃料噴射時間τが演算される。また、−階微分
値ΔＰＪ二階微分値ΔΔＰＭがいずれも判定レベルより
小さくなった場合には、各補正係数ｆｌ、１２が所定値
づつ減算される。本実施例では、補正係数ｆ２が先に″
ｌ＃以下となり、そのとき、補正係数ｆ２が強制的に”
１７１とされ、それ以降は、加速増量補正係数ｆは補正
係数ｆ１の値が用いられる。そして、補正係数ｆｘがＩ
Ｉ　Ｉ　ＩＩより小さくなると、補正係数ｆ１、加速増
量補正係数ｆは共にＬＬ　Ｉ　ＬＬとなる。従って、こ
の場合、加速増量補正は行なわれない。

ここで、吸気管圧力ＰＭが変化した場合の一階微分値Δ
ＰＭ、二階微分値ΔΔＰＭは、第８図（Ｎ〜（Ｄ）に示
すようになる。

次に、第９図を参照して非同期増量ルーチンについて説
明する。

この非同期増量ルーチンは、所定の周期で起動される時
間割込みルーテンであり、手順Ｓ２１において、アイド
ル信号Ｓ７によりスロットル弁１８が略全閉しているか
否かを判定する。肯定判断されると、手順８２２におい
て、吸気管圧力ＰＭの時間に対する二階微分値ΔΔＰＭ
を演算する。そして、手順８２３において、第３図の手
順Ｓ４と同様にして判定レベル）ＬＰ２をめる。次いで
、手順Ｓ２４において、二階微分値ΔΔＰＭが判定レベ
ルＲＰ２以上か否かを判定する。肯定判定されると、手
順Ｓ２５において、非同期噴射要求を（１５） 表わす非同期要求７ラクに“ｌ＃を設定してこのルーチ
ンを終了する。

手順８２１，８２４で否定判定されると、非同期噴射要
求を出すことな（このルーチンを終了する。

第１０図はメインルーチンプログラムを示し、手順８３
１では、３０度クランク信号Ｓ５と３６０度クランク信
号Ｓ６とにより同期噴射のタイミングか否かを判断する
。噴射タイミングであれば、手順８３２において、同期
ルーチンによりめられている燃料噴射時間τをダウンカ
ウンタ（不図示）にセットして噴射信号Ｓ８を噴射弁２
６へ供給して噴射を行なう。ダウンカウンタが零になっ
た時点で噴射が終了する。

手順８３１において否定判定されると手順Ｓ　３３に進
む。手順Ｓ３３では、非同期要求フラグの内容により非
同期噴射要求が有るか否かを判定する。

フラグにｒｒ　１　ｕが設定されていれば、手順８３４
において、同期噴射と同様にして非同期噴射を実行する
。そのときの噴射量は予め定められた時間（１６） τＡＳＹに相当する。なお、非同期要求が出されたとき
にすぐに非同期噴射を実行せず、次回の同期噴射に際し
てその非同期要求分を加算するようにしてもよい。

同期噴射の加速増量補正に際して、−階微分値ΔＰＭか
判定レベルを越えているか否かだけを判定するようにし
、判定レベルを越えているときにのみ加速増量補正する
ようにしてもよいが、本実施例のように、−階微分値へ
ＰＭと二階微分値ΔΔＰＭとを用いれば、第８図（７Ｉ
！〜０に示すように、ΔΔＰＭがΔＰＭよりも先にレベ
ルを越えるので、より迅速な加速増量補正か行なえる。

吸気管圧力と機関回転数とに基づいて基本燃料噴射時間
をめずに、吸気空気量と機関回転数とに基づいて基本燃
料噴射時間をめてもよい。

また、同期加速増量補正の判定に際してのみ、または非
同期増量の判定に際してのみ、判定レベルを吸気管圧力
に応じて変えるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法が適用された燃料噴射制御装置を有
する内燃機関の一実施例を示す構成図、第２図はその制
御回路の詳細例を示すブロック図、第３図は本発明方法
に係る同期噴射ルーチンの一例を示すフローチャート、
第４図は基本燃料噴射時間のマツプを示す図、第５図は
判定レベルＲＰＩ　。 ＲＰ２を示すグラフ、第６図はΔΔＰＭと補正係数αと
の関係を示すグラフ、第７図はΔＰＭと補正係数βとの
関係を示すグラフ、第８因四〜（Ｄ）はアイドル信号、
吸気管圧力、−階微分値ΔＰＭ、二階微分値ΔΔＰＭを
それぞれ示すタイムチャート、第９図は本発明方法に係
る非同期要求ルーテ／の一例を示すフローチャート、第
１Ｏ図はメインルーチンの一例を示すフローチャートで
ある。 ｌＯ・・・機関本体、１８・・・スロットル弁、２０・
・・吸気管圧力センサ、２２・・・制御回路、２６・・
・噴射弁、３４・３６・・・クランク角センナ、４０・
・・アイドルスイッチ。 代理人　鵜　沼　辰　之 （ほかｌ冬ン 汗とに胃やた ｉν屹→ｔ ト 駈 第６図 二ｖｔなｋＬ分橿ｌΔＰＭ 第７図　（Ｂ） 一措ｌ改８４ΔＰＭ 第８図 第９図 第１０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　所定のクランク角度毎に同期噴射を実行し、ク
   ランク角度位置に無関係に非同期増量を実行するにあた
   り、 機関負荷と機関回転数とに基づいて前記同期噴射の燃量
   噴射量を演算し、 機関の吸気管圧力の変化量を演算し、 演算された変化量を、吸気管圧力が大きいほど太き（な
   るように設定され、吸気管圧力に応じてめられた判定値
   と比較し、 比較の結果、吸気管圧力の変化量が前記判定値より大き
   いときに、前記燃料噴射量を加速増量補正し、および／
   または非同期増量を実行することを特徴とする燃料噴射
   制御方法。
2. （２）機関負荷が、吸気管圧力または吸入空気量である
   特許請求の範囲第１項に記載の燃料噴射制御方法。
3. （３）機関の加速量が、吸気管圧力の時間変化に対する
   一階微分値、または二階微分値である特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載の燃料噴射制御方法。
4. （４）　前記判定値を、同期噴射および非同期増量に対
   してそれぞれ設定した特許請求の範囲第１項〜第３項の
   いずれかの項に記載の燃料噴射制御方法。