JPS61123727A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はベーン式エア７０メータを用いて吸気量を検出
し、該吸気量を１つのパラメータとして燃料噴射量を１
ｌＪｉｌｌする内燃機関の燃料噴射Ｄυｌｌｌ１装置に
関し、特にスロットル弁の急閉に伴ないエア７０メータ
の検出信号が実際の吸気量に対応しない場合にでも良好
な燃料噴射制御を実行し得る内燃機関の燃料噴射量制御
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より内燃機関（以下、エンジンともいう）の吸気管
内のスロットル弁上流側に設けられ、吸気量に応じて回
動変位する、いわゆるベーン式のエア７０メータを用い
て吸気量を検出し、その検出された吸気量を１つのパラ
メータとして得られる内燃機関の負荷状態に応じて燃料
噴射量を制御する燃料噴射量ＩＩＩ　ａ　！置がある。

ところが上記ベーン式のエア７０メータにあっては、減
速時等、運転者のアクセル操作によってスロットル弁が
急閉した場合には、検出信号が実際の吸気量に対して少
ない値を示すことがある。

つまり第６図に示す如（、スロットル弁５１が急閉する
前までエアフロメータ５２のせき止め板５３を通過して
いた空気の慣性によって、スロワ１〜ル弁５１の急閉時
には瞬間的にある量の空気がＡの部分に流れ込み、Ａの
部分の圧力が上昇してせき止め板５３に矢印Ｂ方向の力
が加わり、せき止め板は空気量の少ない方に変位し、そ
の結果エア７０メータ５２からは機関の吸気量と異なっ
た検出信号が発生され、ある時間経過した後正規の状態
に戻ることから、スロットル弁急閉時には検出信号が実
際の吸気量に対し小さい埴となるのである。尚第７図に
その状態を表わす、スロットル弁５１の開度（イ）、そ
れに対して変化する実際の吸気量（ロ）、及びエアフロ
メータ５２の検出信号（ハ）からなるタイムチ１ｒ−１
−を示す。

そこで従来ではその対策として、例えば特公昭５７−５
４６１２号公報に開示されている如く、上記エアフロメ
ータの検出信号が吸気量の減少方向に所定の変化割合以
上で変化した場合には、エア７０メータからの検出信号
に基づき求められる燃料噴射量を増量補正するようにさ
れている。

［発明が解決しようとするための問題点１ところが上記
のように、エア７０メータの検出信号に基づき燃料噴ｔ
ＪＪ量を増量補正するようにした場合、上記スロットル
弁急閉時のみならず、エンジン高負荷運転時等の吸気脈
動によっても燃料噴射（６）が増量補正されることとな
り、エンジン高負荷時には空燃比が過濃となり、出力ト
ルクの低下を招くといった問題が生ずる。

そこで本発明は、上記増量補正をエンジン高負荷運転時
には実行せず、エンジン高負荷時の空燃比が過濃となる
のを防止すると共に、エンジンの高負荷運転をその補正
対象となる燃料噴射量に基づき検知するようにした内燃
機関の燃料噴射端制御装置を提供することによって、エ
ンジン高負荷運転を簡単に検知でき、しかもその時の出
力トルクが低下しないようにすることを目的としている
。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達するための本発明の構成は、第１図に示
す如く、 内燃機関Ｍ１の吸気管Ｍ２内のスロットル弁Ｍ３上流側
に設けられ、吸気量に応じて回動変位する吸気量検出手
段Ｍ４と、 該吸気量検出手段Ｍ４の検出信号を１つのパラメータと
して、当該ｉ関Ｍ１に供給する燃料の基本噴射量を設定
する基本噴射身設定手段Ｍ５と、上記吸気量検出手段Ｍ
４の検出信号が吸気量減少方向に所定の変化割合以上で
変化した際、上記設定された基本噴射量を増量補正する
噴射同増量補正手段Ｍ６と、 を備え、機関の運転状態に応じて燃料噴射量を制御する
内燃機関の燃料噴射量制御装置において、上記基本噴射
量が所楚埴以上であるか否かを判断する比較判定手段Ｍ
７を設け、 上記基本噴射Ｍが所定１１Ｉ′１以上である場合には、
上記噴射同増量補正手段Ｍ６にて噴射量の増量補正を実
行しないよう構成したことを特徴とする内燃機関の燃料
噴射量制御装置を要旨としている。

［作用］ ここで吸気量検出手段Ｍ４とは、内燃ａ関Ｍ１に吸入さ
れる空気の量を検出するためのものであるが、上記の如
く、吸気量に応じて回動変位され、その変位に応じた検
出信号を出力する、いわゆるベーン式のエア７０メータ
のことである。

また基本噴射Ｉｌ設定手段Ｍ５とは、上記吸気量検出手
段Ｍ４にて検出された吸気量を１つのパラメータとして
、内燃機関Ｍ１に供給する燃料の基本噴射量を設定する
ものであって、一般に、吸気ｍＱとエンジン回転数Ｎ、
とかう求められるエンジン負荷Ｑ／Ｎに応じて柚本噴ｔ
ＪＵｆｆｉを設定するようにされている。そして基本噴
射量としては、通常、燃料噴射弁の開弁時間として設定
される。

次に噴射同増量補正手段Ｍ６とは、吸気量検出手段Ｍ４
の検出信号が吸気量減少方向に所定の変化割合以上で変
化した際基本噴射量を増量補正するものであって、前記
「従来の技術」の項で述べたように、スロットル弁Ｍ３
が急開した際には吸気量検出手段Ｍ４の検出信号が実際
の吸気量より少ない値を示すことから、その検出信号に
基づき求められた基本噴射量を実際の吸気量に対応した
値となるよう補正するためのものである。尚、吸気量検
出手段Ｍ４の検出信号が所定の変化割合以上で変化した
ことを検知するには、検出信号を直接見ることによって
行なうこともできるが、基本噴射Ｉｔ設定手段Ｍ５にて
基本噴射量がその検出信号に基づき設定されることから
、基本噴射量の変化から検知するようにしてもよい。

また比較判定手段Ｍ７は、上記基本噴射場設定手段Ｍ５
にて設定された燃料の基本噴射量が所定値以上か否かを
判断することにより、内燃機関Ｍ１の高負荷運転を検知
するものであって、これにより内燃機関Ｍ１の高負荷運
転が検知されると本発明では上記噴射量増量補正手段Ｍ
６の燃料の増量補正を禁止し、内燃機関高負荷運転時の
空燃比が過濃となるのを防止する。

従って内燃機関Ｍ１の高負荷運転は、基本噴射■設定手
段Ｍ５により設定された基本噴射量から簡単に検知する
ことができ、高負荷運転時には、吸気量検出手段Ｍ４の
検出結果が吸気量減少方向に所定の変化割合以上で変化
しても噴射量増量補正手段Ｍ６においては増量補正が行
なわれず、空燃比が過濃になって出力トルクが低下する
といったことはない。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明すや。

まず第２図は本実施例の燃料噴射量制御装置が搭載され
た４気筒４サイクルガソリンエンジン及びその周辺Ｍｌ
を表わす概略構成図である。

図において１はエンジン、２はピストン、３は点火プラ
グ、４は排気マニホールド、５は排気マニホールド４に
備えられ、排ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素セン
サ、６は各気筒に対してそれぞれ設けられ燃料を噴射す
る燃料噴射弁、７は吸気マニホールド、８は吸気マニホ
ールド７に備えられ、エンジン本体１に送られる吸入空
気の温度を検出する吸気温センサ、９はエンジンの冷却
水温を検出する水温センサ、１０はスロットルバルブ、
１１はスロットル弁１０に連動し、スロットルバルブ１
０の開度に応じた信号を出力するスロットルポジション
センサ、１２はスロットルバルブ１０を迂回する空気通
路であるバイパス路、１３はバイパス路１２の開口面積
を制御してアイドル回転数を制御するアイドルスピード
コントロールバルブ（ｒｓｃＶ）、１４は吸入空気量を
測定するエア７０メータ、１５は吸入空気を浄化するエ
アクリーナをそれぞれ表わしている。

また、１６は点火コイルを備え点火に必要な高電圧を出
力するイグナイタ、１７は図示していないクランク軸に
連動し上記イグナイタ１６で発生した高電圧を各気筒の
点火プラグ３に分配供給するディストリビュータ、１８
はディストリビュータ１７内に取り付けられ、ディスト
リビュータ１７の１回転、即ちクランク軸２回転に４発
のパルス信号を出力する回転角センサ、１９はディスト
リビュータ１７の１回転に１発のパルス信号を出力する
気筒判別センサ、２０は電子制御回路をそれぞれ表わし
ている。

次に第３図は電子制御回路２０のブロック図を表わして
いる。

°図において３０は各センサより出力されるデータを制
御プログラムに従って入力及び演算すると共に、燃料噴
射弁６、イグナイタ１６等の各種装置を作動制御等する
ための処理を行うセントラルプロセシングユニット（Ｃ
ＰＵ）　、３１は前記υ制御プログラムや点火進角演算
のためのマツプ等のデータが格納されるリードオンリメ
モリ（ＲＯＭ）、３２は電子制御回路２０に入力される
データや演算制御に必要なデータが一時的に読み書きさ
れるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、３３はエア７
０メータ１４及び回転角センサ１８より出力される検出
信号を受け、燃料の基本噴射量に相当する燃料噴射弁６
の開弁時間をパルス信号として出力する基本噴射パルス
発生回路、３４は波形整形回路、各センサの出力信号を
ＣＰＵ３０に選択的に出力するマルチプレクサ、アナロ
グ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、等を備
えたアナログ入力ポート、３５は回転角セン＋Ｊ１８や
気筒判別センサ１９等からのパルス信号を入力するパル
ス入力ボート、３６はＣＰＵ３０にて演算され出力され
る燃料噴射弁６、イグナイタ１６等の駆動制御信号を受
け、燃料噴射弁６やイグナイタ１６等に駆動信号を出力
する出力ポート、３７は基本噴射パルス発生回路３３を
除く、上記各部を結び、各種データを送るパスラインで
ある。

そしてこの電子制御回路２０においては、上記基本−射
バルス発生回路３３より出力されたパルス信号のパルス
幅（以下、基本噴射パルス幅という）ＴＰを、酸素セン
サ５、吸気温センサ８、水温センサ９、スロットルポジ
ションセンサ１１、エア７０メータ１４等からの検出信
号に応じて補正し、エンジン１に供給される燃料量がエ
ンジン１の運転状態に対応した値となるよう制御すると
共に、エンジン１の運転状態に応じてｌ５ＣＶ１３やイ
グナイタ１６等の駆動制御を実行することとなるのであ
るが、次にこの電子制御回路２０にて実行される本発用
に係る主要な処理である基本噴射パルス幅ＴＰの補正演
算処理について説明する。

尚、上記基本噴射パルス発生回路３３は上述のようにエ
ア７０メータ１４及び回転角センサ１８の検出信号に応
じて基本燃料噴射量に相当する基本噴射パルス幅ＴＰの
パルス信号を出力するものであり、第４図に示す如く、
回転角センサ１８より出力されるエンジン１の回転信号
（１８０℃Ａ毎）の立ち上がりを基準に分局を行ない、
その分周信号の０Ｎ−ＯＦＦタイミングにてコンデンサ
を充放電させて基本噴射パルス幅ＴＰを発生する、公知
の回路である。ここでコンデンサ充放電波形における放
電の傾きはエア７０メータ１４より出力されるエアフロ
メータ１４の吸気せき止め板の開度信号より決定され、
この放電時間をもって基本パルス幅ＴＰが設定されるこ
ととなり、例えばエアフロメータ１４からの検出信号に
応じて求められる吸気量が大きくなるとコンデンサの放
電時間が点線で示す如く長くなり、基本噴射パルス幅Ｔ
Ｐも大きくなる。

第５図は電子制御回路２０にて実行される基本噴射パル
ス幅ＴＰの補正演算処理を表わすフローチャートである
。

図に示す如く処理が開始されるとまずステップ１０１を
実行し、基本噴射パルス発生回路３３にて出力されるパ
ルス信号の基本噴射パルス幅ＴＰを読み込み１次ステッ
プ１０２に移行する。ステップ１０２においては前回の
処理の際、後述ステップ１１１にて求められ、ステップ
１１３にてＲＡＭ２４内に格納されたなましパルス幅Ｔ
ＰＮを読み込み、続くステップ１０３に移行する。

ステップ１０３においては上記ステップ１０１及びステ
ップ１０２にて読み込んだ基本噴射パルス幅ＴＰとなま
しパルス幅ＴＰＮとの差（ＴＰＮ−ＴＰ）が「０」より
小さいか否か、即ちエンジン１が減速状態か否かを判断
し、エンジン１が減速状態であり、（ＴＰＮ−ＴＰ）≧
０であると判断された場合には、続くステップ１０４に
移行して基本噴射パルス幅ＴＰの減少の程度を判断する
。

即ちステップ１０４においては、エアフロメータ１４か
らの検出信号に基づき設定された基本噴射パルス幅ＴＰ
が前回の処理から今回の処理までの間に所定の変化量以
上変化したか否かを判断することによって、エア７０メ
ータ１４の検出信号が吸気減少方向に所定の変化割合以
上で変化したか否かを判断するものであって、本実施例
では（ＴＰＮ−ＴＰ−２５６＞がｏより小さいか否か、
即ち基本噴射パルス幅ＴＰの変化量が２５６ｃμｓｅｃ
　、　］以上であるか否かをＶｌ断する。そして（ＴＰ
Ｎ−ＴＰ−２５６）≧０である場合にはエアフロメータ
１４の検出信号が吸気減少方向に急激に変化したと判断
し、続くステップ１０５に移行する。

ステップ１０５においては上記ステップ１０４にて求め
られた（ＴＰＮ−ＴＰ−２５６）の演算結果をＲＡＭ３
２の所定のエリア内にＤＬＴＰＮとして格納し、続くス
テップ１０６に移行する。

そしてステップ１０６においては、その格納されたＤＬ
ＴＰＮの値が例えば２０４８　Ｃｕ５ｅｃ　、］より大
きいか否かを判断し、ＤＬＴＰＮ＞２０４８の場合には
ステップ１０７に移行してＤＬＴＰＮを２０４８　Ｌｔ
ｔｓｅｃ　、　］に設定しステップ１０８に移行し、一
方ＤＬＴＰＮ≦２０４８の場合にはそのままステップ１
０８に移行する。

ステップ１０８においては上記ステップ１０５にて求め
られ、あるいはステップ１０７にて設定されたＤＬＴＰ
Ｎの値を２０４８　［μｓｅｃ　、　］　ｔ、：て除算
し、その値をＣとしてＲＡＭ３２の所定のエリア内に記
憶する。そして続くステップ１０９に移行して、Ｃの値
に定数０．８を乗算し、スロットル弁急閉時の増量補正
ＬｌｉＥＤとしてＲＡＭ３２の所定のエリア内に記憶す
る。

このようにして増量補正１［Ｄが設定されると続くステ
ップ１１０に移行して、今回上記ステップ１０１にて読
み込まれた基本噴射パルス幅ＴＰが２５００　［μｓｅ
ｃ　、　］より大きいか否か、即ちエンジン１が高負荷
運転中であるか否かを判断し、ＴＰ≦２５００である場
合にはエンジン１は高負荷運転中でないと判断してステ
ップ１１１に移行する。

一方丁Ｐ＞２５００であり上記ステップ１１０にてエン
ジン１が高負荷運転中であると判断された場合、上記ス
テップ１０３にて（ＴＰＮ−ＴＰ）くＯでエンジン１が
減速状態でないと判断された場合、あるいは上記ステッ
プ１０４にて（ＴＰＮＴＰ−２５６）＜Ｏであり、エア
７０メータ１４の検出信号が吸気減少方向に所定の変化
割合以上で変化していないと判断された場合には、ステ
ップ１１２を実行し、増量補正ｒａＤを「０」にセット
して続くステップ１１１に移行する。

ステップ１１１においては前回の処理の際に求められた
なまし噴射パルス幅ＴＰＮと今回ステップ１０１にて読
み込まれた基本噴射パルス幅ＴＰとをパラメータとする
次式 を用いてなましパルス幅ＴＰＮを求め、次にステップ１
１３にてこの値をＲＡＭ３２の所定のエリア内に格納す
る。

そして次のステップ１１４においては、酸素センサ５、
吸気温センサ８、水温センサ９及びスロットルポジショ
ンセンサ１１等からの各種検出信号に基づき、スロット
ル片息閉時以外の増量あるいは減量補正１１Ｅを算出し
、続くステップ１１５に移行する。尚この補正値Ｅの算
出は、燃料の始動時増量、ｌ！ぼ増量、加速時Ｊｔｌ、
暖機時加速装置、空燃比補償、吸気温補正等を実行する
ための補正値を算出しているのであって、従来より公知
のものであるので詳しい説明は省略する。

このようにしてスロットル弁急閉時の燃料増量補正値り
とその他の運転条件下における燃料補正値Ｅとが求めら
れると続くステップ１１５が実行され、上記ステップ１
０１にて読み込まれた基本噴射パルス幅ＴＰを次式 ％式％ を用いて補正演口し、実際に燃料噴射弁６に出力する噴
射パルス幅ＴＡＵを算出し、一旦本ルーチンの処理を終
了する。ここでＴＡｔＪＶは無効噴射パルス幅である。

このように本実施例の燃料噴射量制御装置においては、
基本噴射パルス発生回路３３より出力される、エア７０
メータ１４の検出信号に応じて設定された燃料の基本噴
射層に相当する基本噴射パルス幅ＴＰのなましパルス幅
ＴＰＮに対する変化量を算出し、その変化量が所定値（
２５６［μｓｅｃ、］）を越えた場合にエアフロメータ
１４の検出信号の吸気量減少方向への急変を検知し、そ
の時にはその変化ｍに対応して増量補正１［Ｄを設定す
るようにしている。従ってスロットル弁１０が急関し、
エアフロメータ１４からの検出信号が実際の吸気量に対
応しない値になった場合であっても、エンジン１に供給
される燃料量を実際の吸気量とほぼ対応した値に制御す
ることができ、エンジン１の失火等を防止することがで
きる。またエンジン１の高負荷運転を、上記ステップ１
１０の処理にて基本噴射パルス幅ＴＰが２５００［μ５
ｅＣ１］より大きいか否かによって判断し、ＴＰ＞２５
００となった際にはエア７０メータ１４の検出信号が吸
気量減少方向へ急変した場合であっても増量補正直りを
「０」に設定し、それによる燃料の増量は実行しないよ
うにしている。従ってエンジン高負荷時の吸気脈動に伴
ない生ずるエアフロメータ１４の検出信号の変化に対し
ては、燃料が増量補正されなくなり、エンジン高負荷時
に空燃比がリッチになり過ぎ、出力トルクの低下を招く
といったこともない。

尚本実施例では燃料の基本噴射パルス幅ＴＰを基本噴射
パルス発生回路３３にて設定するよう構成したが、吸気
ＩＱとエンジン回転数ＮＥをパラメータとしてＣＰＵ３
０内にて算出するようにしてもよい。また本実施例では
、エア７０メータ１４の検出信号の吸気量減少方向への
急変を基本噴射パルス幅ＴＰの変化量で以って検知する
ようにしているが、エア７０メータ１４の検出信号を用
いて直接検知するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明の燃料噴射量制御装置におい
ては、吸気量検出手段の検出信号が、吸気減少方向に所
定変化割合以上で以って変化した場合であっても、その
検出信号を１つのパラメータとして内燃機関の負荷状態
に応じて設定される燃料の基本＠躬りが所定値以上であ
る場合には、燃料の増量補正を実行しないように構成さ
れていれることはなく、空燃比が過濃となって機関の出
力トルクが低下するといったことを防止でき、良好な運
転性を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を表わすブロック図、第２図ない
し第５図は本発明の一実施例を示し、第２図は実施例の
エンジン及びその周辺装置を表わす概略構成図、第３図
は電子制御回路２０の構成を表わすブロック図、第４図
は基本噴射パルス発生回路の動作を説明するタイムチャ
ート、第５図は電子制御回路２０にて実行される基本噴
射パルス幅ＴＰの補正演算処理を表わすフローチャート
、第６図及び第７図は従来の問題を説明する説明′図で
あって、第６図はスロットル弁５１の急閉に件なウェア
７０メータ５２の動きを説明する説明図、第７図はその
時のスロットル開度（イ）、吸気量（ロ）、及び検出信
号（ハ）の変化を表わすタイムチャートである。 Ｍｌ・・・内燃機関 Ｍ２・・・吸気管 Ｍ３．１０．５１・・・スロットル弁 Ｍ４・・・吸気量検出手段 Ｍｂ・・・基本噴射口設定手段 Ｍ６・・−噴射量増量補正手段 Ｍ７・・・比較判定手段 １・・・エンジン １４・・・エア７０メータ １８・・・回転角センサ ３０・・・ＣＰＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関吸気管内のスロットル弁上流側に設けられ、吸
   気量に応じて回動変位する吸気量検出手段と、 該吸気量検出手段の検出信号を１つのパラメータとして
   、当該機関に供給する燃料の基本噴射量を設定する基本
   噴射最設定手段と、 上記吸気量検出手段の検出信号が吸気量減少方向に所定
   の変化割合以上で変化した際、上記設定された基本噴射
   量を増量補正する噴射量増量補正手段と、 を備え、機関の運転状態に応じて燃料噴射量を制御する
   内燃機関の燃料噴射量制御装置において、上記基本噴射
   量が所定値以上であるか否かを判断する比較判定手段を
   設け、 上記基本噴射量が所定値以上である場合には、上記噴射
   量増量補正手段にて噴射量の増量補正を実行しないよう
   構成したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装
   置。