JP3094484B2 - エンジンの燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの燃料噴射
量制御装置に係り、特にエアフローメータにより計量し
た空気量の検出信号を入力してこの空気量に応じた負荷
を算出し、この算出された負荷とエンジン回転数とから
なる検索テーブルから燃料噴射量及び点火時期の値を算
出するエンジンの燃料噴射量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のエンジンにおいては、排ガス有害
成分や燃料消費率等の問題の対応策として電子式の燃料
噴射制御装置を備えたものがある。この燃料噴射制御装
置には、エンジンが１サイクル当りの吸入する空気量が
吸気マニホルド内の絶対圧力に略比例することを利用す
る方式のものがある。このような方式の燃料噴射制御装
置は、吸気圧力や機関回転数等の諸条件により燃料噴射
量を設定している。

【０００３】また、エンジン制御装置としては、特開昭
６２−１７０７４５号公報に開示される如く、エンジン
の運転状態としてのエンジンへの吸入空気量とエンジン
回転数とを計量し、この計量された吸入空気量とエンジ
ン回転数とに応じた燃料量を供給するためのマイコン回
路を有するエンジン制御装置に、加速時において吸入空
気の検出量に対して燃料量を算出する手段に遅れ要素を
持たせたものである。

【０００４】更に、その他のエンジンの燃料噴射量制御
装置には、特開平１−２８０６４８号公報に開示される
如く、スロットル弁の上流側を通過する空気量を検出す
る空気量センサと、機関回転数速度を検出する回転速度
センサと、機関空燃比を検出する空燃比センサと、目標
空燃比と機関空燃比との偏差に応じた大きさの遅れ要素
を求める遅れ要素演算手段と、遅れ要素を用いて空気量
センサ出力と回転速度センサ出力とから求まる燃料噴射
時間に対して遅れた燃料噴射時間を演算する燃料噴射時
間演算手段と、演算手段で演算された燃料噴射時間に基
づいて燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とを備
えたものがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、エン
ジンの燃料噴射量制御装置においては、エアフローメー
タにより計量した空気量の検出信号を入力してこの空気
量に応じた負荷を算出し、この算出された負荷とエンジ
ン回転数とからなる検索テーブルから燃料噴射量及び点
火時期の値を算出する算出手段を設け、そして、この算
出手段により、エアフローメータで計量した空気量等を
エンジンの負荷と置き換えて、検索テーブルから燃料噴
射量及び点火時期の値をそのまま検索して決定してい
た。

【０００６】このため、車両の加速時において吸気絞り
弁を急激に開いた時に、吸気通路内に吸入される空気の
流れの影響で、実際にシリンダ内に吸入された空気量よ
りも多めに空気量を計量してしまい、車両の加速時に最
適な燃料噴射量及び点火時期の値が得られず、加速性能
が低下し、ドライバビリティの悪化を招き、実用上不利
であるという不都合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、エアフローメータにより計
量した空気量の検出信号を入力してこの空気量に応じた
負荷を算出し、この算出された負荷とエンジン回転数と
からなる検索テーブルから燃料噴射量及び点火時期の値
を算出する算出手段を有するエンジンの燃料噴射量制御
装置において、前記エアフローメータにより計量した空
気量に基づいて負荷を算出し、この算出された負荷の一
定時間毎の負荷変化量を算出し、この算出された負荷変
化量に対応するスロットル開度変化量を算出し、この算
出されたスロットル開度変化量が所定量よりも大きく且
つ前記算出された負荷変化量が正の値となる加速時に
は、スロットル開度に応じて変化する補正値と前記スロ
ットル開度変化量に応じて変化する補正値とを用いて、
前記算出された負荷の値を維持又は減量することを特徴
とする。

【０００８】

【作用】この発明によれば、エアフローメータにより計
量した空気量に基づいて負荷を算出し、この算出された
負荷の一定時間毎の負荷変化量を算出し、この算出され
た負荷変化量に対応するスロットル開度変化量を算出
し、この算出されたスロットル開度変化量が所定量より
も大きく且つ算出された負荷変化量が正の値となる加速
時には、スロットル開度に応じて変化する補正値とスロ
ットル開度変化量に応じて変化する補正値とを用いて、
算出された負荷の値を維持又は減量するので、車両の加
速時において、最適な燃料噴射量及び点火時期の値を得
て、混合気及び点火時期の適正化を図り、加速性能を向
上することができ、ドライバビリティを良好に維持し得
て、実用上有利とすることができる。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。

【００１０】図１〜７は、この発明の実施例を示すもの
である。図２において、２はエンジン、４は吸気通路、
６は排気通路である。

【００１１】第１吸気通路４−１の上流側には、エアク
リーナ８とエアフローメータ１０とが設けられている。
第１吸気通路４−１の下流側は、吸気絞り弁１２を備え
たスロットルボディ１４の下流側の第２吸気通路４−２
に連通している。この第２吸気通路４−２は、吸気マニ
ホルド１６に形成した第３吸気通路４−３に連通してい
る。この第３吸気通路４−３は、吸気弁１８を介して内
燃機関２の燃焼室２０に連通している。

【００１２】燃焼室２０には、点火プラグ（図示せず）
が臨んで設けられ、また、排気弁２２を介して排気通路
６が連通している。

【００１３】吸気マニホルド１６には、燃焼室２０の方
向に指向して燃料噴射弁２４が取り付けられている。こ
の燃料噴射弁２４には、燃料供給管２６に導かれて燃料
タンク２８の燃料が圧送される。燃料供給管２６の途中
には、燃料の圧力を調整する燃料圧力調整器３０が介設
されている。燃料噴射弁２４には、燃料タンク２８内に
設けられた燃料ポンプ３２の駆動により、燃料供給管２
６に導かれて燃料タンク２８内の燃料が圧送される。ま
た、燃料供給管２６の途中には、燃料フィルタ３４が介
設されている。更に、燃料圧力調整器３０には、燃料タ
ンク２８の燃料中に開口する圧力調整用通路３６が接続
されている。

【００１４】第２吸気通路４−２と燃料タンク２８と
は、蒸発燃料用通路３８によって連通されている。蒸発
燃料用通路３８の途中には、第２吸気通路４−２側から
順次に、キャニスタ４０と二方向弁４２とが介設されて
いる。

【００１５】第２吸気通路４−２には、吸気絞り弁１２
を迂回するバイパス通路４４が設けられている。このバ
イパス通路４４には、アイドル空気量制御弁４６が設け
られている。このアイドル空気量制御弁４６は、始動時
や高温時及び電気負荷の増大等によりアイドル回転数の
調整が必要な時に、バイパス通路４４を開閉することに
より空気量を増減させてアイドル回転数を安定させるも
のである。なお、符号４８はパワーステアリング用切換
弁、５０はエアレギュレータである。

【００１６】また、上述の点火プラグは、イグニション
コイル５２により発生された高電圧がディストリビュー
タ５４により分配供給されたものを、飛火するものであ
る。

【００１７】燃料噴射弁２４、アイドル空気量制御弁４
６、パワーステアリング用切換弁４８及びイグニション
コイル５２は、制御部５６に接続されている。イグニシ
ョンコイル５２は、パワーユニット５８を介して制御部
５６に接続されている。また、この制御部５６には、吸
入空気量を検出するエアフローメータ１０、冷却水通路
６０内の冷却水温度を検出する水温センサ６２、ノック
の発生を検出するノックセンサ６４、吸気絞り弁１２の
開度状態を検出するスロットルセンサ６６、触媒コンバ
ータ６８上流側の排気通路６に設けられて排ガス中の酸
素濃度を検出する酸素濃度検出センサ７０、エンジン回
転数を検出する車速センサ７２、クランク角を検出する
クランク角センサ７４等の各種センサや機器類が接続さ
れている。なお、符号７６はバッテリ、７８はメインス
イッチ、８０はサーモヒューズ、８２はアラームリレ
ー、８４は警告灯である。

【００１８】前記制御部５６は、エアフローメータ１０
により計量した空気量の検出信号を入力してこの空気量
に応じた負荷を算出し、この算出された負荷とエンジン
回転数とからなる検索テーブル（図４参照）から燃料噴
射量及び点火時期の値を算出する算出手段としての機能
を有し、そして、エアフローメータ１０により計量した
空気量に基づいて負荷を算出し、この算出された負荷の
一定時間毎の負荷変化量を算出し、この算出された負荷
変化量に対応するスロットル開度変化量を算出し、この
算出されたスロットル開度変化量が所定量よりも大きく
且つ算出された負荷変化量が正の値となる加速時には、
スロットル開度に応じて変化する補正値とスロットル開
度変化量に応じて変化する補正値とを用いて、算出され
た負荷の値を維持又は減量するものである。

【００１９】詳述すれば、エアフローメータ１０が吸気
通路４内に吸入された空気量を計量すると、このエアフ
ローメータ１０がこの計量された空気量に対応した検出
信号を出力し、そして、制御部５６は、このエアフロー
メータ１０からの検出信号を入力して、その計量された
空気量（図３参照）を、負荷としての検索用負荷ｙに置
き換えて算出する（図６のエアフローメータ１０で計量
した実際の負荷で示す）。

【００２０】この算出された検索用負荷ｙは、図６に示
す如く、一定時間ｔａ毎に算出されるものであり、これ
により、検索用負荷ｙの負荷変化量（ｙｂ−ｙａ）が算
出される。

【００２１】このとき、この算出された負荷変化量（ｙ
ｂ−ｙａ）に対応するスロットル開度変化量ΔＴＨを算
出するとともに、この算出された負荷変化量（ｙｂ−ｙ
ａ）に対応する過去一定時間内のスロットル開度変化量
ΔＴＨをモニタする。そして、このスロットル開度変化
量ΔＴＨが所定量（オフセット量）αよりも小さい時に
は、最終検索用負荷ｙｎｅｗを検索用負荷ｙとする（ｙ
ｎｅｗ＝ｙ）。

【００２２】一方、スロットル開度変化量ΔＴＨが所定
量（オフセット量）αよりも大きく且つ算出された負荷
変化量（ｙｂ−ｙａ）が正の値（ｙｂ−ｙａ＞０）とな
る車両の加速時には、スロットル開度に応じて変化する
補正値（図５の補正１：ｘ１）とスロットル開度変化量
ΔＴＨに応じて変化する補正値（図５の補正２：ｘ２）
とを用いて、上述の検索用負荷ｙの値を維持又は減量す
るように、最終検索用負荷（図６の補正後の負荷で示
す）ｙｎｅｗを、 ｙｎｅｗ＝ｙ＋（ｙｂ−ｙａ）×（ｘ１＋ｘ２）／２ によって算出する。

【００２３】ただし、この負荷変化量（ｙｂ−ｙａ）が
負の値（ｙｂ−ｙａ＜０）となる車両の減速時には、最
終検索用負荷ｙｎｅｗが検索用負荷ｙよりも小さくなる
ので（ｙｎｅｗ＜ｙ）、上述の如く、最終検索用負荷ｙ
ｎｅｗを検索用負荷ｙとしている（ｙｎｅｗ＝ｙ）。

【００２４】そして、この最終検索用負荷ｙｎｅｗを使
用し、検索用負荷ｙとエンジン回転数とからなる検索テ
ーブル（図４参照）から燃料噴射量及び点火時期の値を
算出し、燃料噴射量及び点火時期の値を、不適正状態
（図３の実線で示す）から適正状態（図３の破線で示
す）に補正制御することにより、加速時において、混合
気の適正化を図るとともに、点火時期の適正化を図るも
のである。

【００２５】次に、この実施例の作用を、図１のフロー
チャートに基づいて説明する。

【００２６】制御部５６のプログラムがスタートすると
（ステップ１００）、エアフローメータ１０により空気
量の計量を行い（ステップ１０２）、このエアフローメ
ータ１０により計量された空気量（図３参照）に基づい
て負荷としての検索用負荷ｙを一定時間ｔａ毎に算出す
るとともにこの検索用負荷ｙの負荷変化量（ｙｂ−ｙ
ａ）を算出し、これと同時に、この算出された負荷変化
量（ｙｂ−ｙａ）に対応するスロットル開度変化量ΔＴ
Ｈを算出し、また、負荷変化量（ｙｂ−ｙａ）に対応す
る過去一定時間内のスロットル開度変化量ΔＴＨをモニ
タする（ステップ１０４）。そして、この算出されたス
ロットル開度変化量ΔＴＨが正（＋）、つまり、スロッ
トル開度の変化が開方向か否かを判断する（ステップ１
０６）。

【００２７】そして、このステップ１０６がＮＯで、ス
ロットル開度変化量ΔＴＨが負（−）、つまり、スロッ
トル開度の変化が閉方向の場合には、車両の減速時なの
で、最終検索用負荷ｙｎｅｗを検索用負荷ｙとする（ｙ
ｎｅｗ＝ｙ）（ステップ１０８）。

【００２８】一方、ステップ１０６がＹＥＳで、スロッ
トル開度変化量ΔＴＨが正（＋）の場合には、スロット
ル開度変化量ΔＴＨが所定量（オフセット量）αよりも
大きいか否かを判断する（ステップ１１０）。このステ
ップ１１０がＮＯの場合には、最終検索用負荷ｙｎｅｗ
を検索用負荷ｙとする（ｙｎｅｗ＝ｙ）（ステップ１０
８）。

【００２９】前記ステップ１１０がＹＥＳの場合には、
図６に示す如く、検索用負荷ｙの一定時間（ｔａ）当り
の負荷変化量（ｙｂ−ｙａ）を算出する（ステップ１１
２）。

【００３０】そして、この負荷変化量（ｙｂ−ｙａ）が
正の値（ｙｂ−ｙａ＞０）か否かを判断する（ステップ
１１４）。このステップ１１４がＮＯで、負荷変化量
（ｙｂ−ｙａ）が負の値（ｙｂ−ｙａ＜０）の場合には
（図７参照）、最終検索用負荷ｙｎｅｗが検索用負荷ｙ
以上（ｙｎｅｗ≧ｙ）か否かの判断をする（ステップ１
１６）。このステップ１１６がＮＯの場合には、最終検
索用負荷ｙｎｅｗを前回の検索用負荷ｙｏｌｄとし（ス
テップ１１８）、一方、ステップ１１６がＹＥＳの場合
には、最終検索用負荷ｙｎｅｗを検索用負荷ｙとする
（ｙｎｅｗ＝ｙ）（ステップ１０８）。

【００３１】また、前記ステップ１１４がＹＥＳで、負
荷変化量（ｙｂ−ｙａ）が正の値（ｙｂ−ｙａ＞０）の
場合には、車両の加速時であり、スロットル開度に応じ
て変化する補正値（図５の補正１：ｘ１）とスロットル
開度変化量ΔＴＨに応じて変化する補正値（図５の補正
２：ｘ２）とを用いて、最終検索用負荷ｙｎｅｗを、 ｙｎｅｗ＝ｙ＋（ｙｂ−ｙａ）×（ｘ１＋ｘ２）／２ によって算出する（ステップ１２０）。

【００３２】そして、この最終検索用負荷ｙｎｅｗ及び
上述のステップ処理（ステップ１０８、１１８）からの
最終検索用負荷ｙｎｅｗが検索用負荷ｙのガード値（図
５参照）としての負荷最大値ｙｍａｘ未満（ｙｎｅｗ＜
ｙｍａｘ）か否かの判断をする（ステップ１２２）。

【００３３】このステップ１２２がＮＯの場合は、最終
検索用負荷ｙｎｅｗの値で燃料噴射量及び点火時期の値
を、検索テーブル（図４参照）から算出する（ステップ
１２６）。

【００３４】一方、ステップ１２２がＹＥＳの場合に
は、最終検索用負荷ｙｎｅｗをガード値としての負荷最
大値ｙｍａｘと等しくし（ｙｎｅｗ＝ｙｍａｘ）（図５
参照）（ステップ１２４）、この最終検索用負荷ｙｎｅ
ｗの値で燃料噴射量及び点火時期の値を、検索テーブル
（図４参照）から算出する（ステップ１２６）。そし
て、この制御をエンジン２の停止時まで繰り返している
（ステップ１２８）。

【００３５】これにより、図３に示す如く、車両の加速
時において吸気絞り弁１２を急激に開いた時に、吸気通
路４内に吸入される空気の流れの影響で、実際にシリン
ダ内に吸入された空気量よりも多めに空気量を計量して
しまって、要求量以上に濃くなっている混合気（図３の
実線で示す）を、上述の算出された燃料噴射量の補正制
御によって要求濃度に減少（図３の破線で示す）するこ
とができるとともに、要求点火時期よりも遅角した点火
時期（図３の実線で示す）を、上述の算出された点火時
期の値の補正制御によって要求点火時期（図３の破線で
示す）に進角させることができことから、車両の加速時
において、混合気の適正化を図るとともに、点火時期の
適正化を図り、加速性能を向上させ、ドライバビリティ
を良好に維持し得て、実用上有利であるとともに、エン
ジン２の燃料消費率を向上し得て、経済的に有利にする
ことができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、エアフローメータにより計量した空気量に基づいて
負荷を算出し、この算出された負荷の一定時間毎の負荷
変化量を算出し、この算出された負荷変化量に対応する
スロットル開度変化量を算出し、この算出されたスロッ
トル開度変化量が所定量よりも大きく且つ算出された負
荷変化量が正の値となる加速時には、スロットル開度に
応じて変化する補正値とスロットル開度変化量に応じて
変化する補正値とを用いて、算出された負荷の値を維持
又は減量することにより、車両の加速時に、最適な燃料
噴射量及び点火時期の値を得て、混合気及び点火時期の
適正化を図り、加速性能を向上することができ、ドライ
バビリティを良好に維持し得て、実用上有利とし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射量制御のフローチャートである。

【図２】燃料噴射量制御装置のシステム構成図である。

【図３】燃料噴射量制御のタイムチャートである。

【図４】負荷とエンジン回転数とからなる検索テーブル
である。

【図５】各補正値及びガード値を示す図である。

【図６】検索用負荷の負荷変化量を示す図である。

【図７】負荷の変化状態を示す図である。

【符号の説明】

２ エンジン ４ 吸気通路 ６ 排気通路 ８ エアクリーナ １０ エアフローメータ １２ 吸気絞り弁 １４ スロットルボディ １６ 吸気マニホルド ２４ 燃料噴射弁 ３０ 燃料圧力調整器 ４６ アイドル空気量制御弁 ４８ パワーステアリング用切換弁 ５２ イグニションコイル ５６ 制御部（計算手段） ６２ 水温センサ ６６ スロットルセンサ ７０ 酸素濃度検出センサ ７２ 車速センサ ７４ クランク角センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアフローメータにより計量した空気量
   の検出信号を入力してこの空気量に応じた負荷を算出
   し、この算出された負荷とエンジン回転数とからなる検
   索テーブルから燃料噴射量及び点火時期の値を算出する
   算出手段を有するエンジンの燃料噴射量制御装置におい
   て、前記エアフローメータにより計量した空気量に基づ
   いて負荷を算出し、この算出された負荷の一定時間毎の
   負荷変化量を算出し、この算出された負荷変化量に対応
   するスロットル開度変化量を算出し、この算出されたス
   ロットル開度変化量が所定量よりも大きく且つ前記算出
   された負荷変化量が正の値となる加速時には、スロット
   ル開度に応じて変化する補正値と前記スロットル開度変
   化量に応じて変化する補正値とを用いて、前記算出され
   た負荷の値を維持又は減量することを特徴とするエンジ
   ンの燃料噴射量制御装置。