JPH01151738A - 内燃機関の燃料噴射量制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関の燃料噴射量、制御方法に係り、特に
機関回転速度と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を制
御する内燃機関の燃料噴射量制御方法に関する。

（従来の技術〕 内燃機関の電子制御式燃料噴射方法として、エフフロメ
ータ等の空気量センサによって機関に吸入される吸入空
気量を検出すると共に、回転速度センサによって機関回
転速度を検出し、吸入空気ｆａＱと機関回転速度Ｎｅと
に基づいて基本燃料噴射量に対応する基本燃料噴射時間
を演算し、この基本燃料噴射時間を吸気温や機関冷却水
温等で補正して燃料噴射時間を求め、この燃料噴射時間
に相当する時間燃料噴射弁を開弁することにより燃料噴
射量を制御する方法が知られている。この燃料噴射量制
御方法においては、上記基本燃料噴射時間を補正して始
動性および始動後の運転性を良好にするために、機関冷
却水温が低くなるに従って太き（なるように定められた
始動補正係数ＦＡＳＥを用い、始動時にはこの始動補正
係数ＦＡＳＥによって定まる一定の増量を行う始動時増
量と始動後においては始動補正係数ＦＡＳＥをスタータ
オフ時点からの経過時間に応じて０まで徐々に減少させ
てこの減少させた始動補正係数ＦＡＳＥに応じた量の燃
料を増量する始動少増量とが行なわれている。また、暖
機時でスロットル弁が開かれたときには、低温時の運転
性を良好にするために、スロットル弁が開かれた時点に
機関冷却水温に応じた最大値になり°その後経過時間に
応じて徐々に減少して０となる暖機時加速補正係数によ
って増量を行なっている。また、特開昭５７−２００６
３２号公報には、機関−回転当りの吸入空気ＪＩＱ／Ｎ
ｅ　（＝ＱＮ）を演算し、コ（７）　機関−回転当りの
吸入空気ｆｉＱＮの変化量ΔＱＮの大きさから加減速状
態を判断しく八〇Ｎ＞０のとき加速、ΔＱＮ＜０のとき
減速）、暖機補正係数ＦＡＥＷを変化量ΔＱｉで補正し
て加速時には変化量ΔＱＮに応じた量の加速増量を行い
減速時には変化量ΔＱＮに応じた量の減速減量を行なう
ことが開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点） しかしながら、始動直後では完爆によって機関回転速度
が急激に上昇するため吸入空気量Ｑの増加率よりも機関
回転速度Ｎｅの増加率が高くなる。

このため、変化ｎΔＱＮによって燃料噴射量の増減を行
う従来の技術では、機関−回転当りの吸入空気ｍＱＮが
急激に減少して変化量ΔＱＮが負の値になるため始動後
増量の値以上に減速減量が実行され、機関始動不良、機
関ストールを生ずる場合がある。第１０図に、始動後の
機関−回転当りの吸入空気ｆｉＱＮと変化量へ〇Ｎで補
正した暖機補正係数ＦＡＥＷとの変化を示す。図から理
解されるように、機関回転速度ＮＥが４００ｒｐｍ以上
となって完爆した始動直後では（戊関−回転当りの吸入
空気ｆｆ１ＱＮが減少し、これに伴って暖機補正係数Ｆ
ＡＥＷが負の値となり、これによって減量が行なわれ機
関回転速度の上昇率が小さくなり、機関ストールが発生
している。これは、渇いた吸気管壁および吸気バルブに
付着する燃料が平衡に達するのに必要な始動後増量を実
行しなくては機関回転速度の上昇および維持が困難な状
態のときに、始動後増量以上に減量を行なってしまうた
めに発生する。

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、始
動不良や機関ストールが発生しないようにした内燃機関
の燃料噴射量制御方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、機関単位回転当り
の吸入空気量を求め、機関回転速度と吸入空気量とで定
まる基本燃料噴射量を前記機関単位回転当りの吸入空気
量の変化量に応じて補正して燃料噴射量を増減する内燃
機関の燃料噴射量制御方法において、機関始動後に燃料
噴射量を増量する始動後増量が行なわれているとき、機
関始動後から所定時間内のときまたは機関始動後で機関
回転速度が所定値以下のときに１．前記変化量に応じた
減量牽禁止したことを特徴とする。

（作用） 本発明は、機関単位回転当りの吸入空気量を求め、機関
回転速度と吸入空気量とで定まる基本燃料噴射量をこの
機関単位回転当りの吸入空気量。

の変化量に応じて補正して燃料噴射量の増減を行なう。

機関単位回転当りの吸入空気量の変化率が正の値のとき
には加速状態であるため燃料噴ｑＪ量が増量され、機関
単位回転当りの吸入空気量の変化量が負のときには減速
状態であるため燃料噴射量が減量される。ここで、始動
後では、吸入空気量の増加率よりも機関回転速度の増加
率が大きくなるため、機関単位回転当りの吸入空気量が
減少して変化量が負の値になって減量されることになる
。このため本発明では、機関始動後に増量する始動後増
量が行なわれているときには機関単位回転当りの吸入空
気量の変化量に応じた減量を禁止して始動後増量以上に
減量が行なわれないようにしている。また、本発明では
、機関始動後から所定時間内のときは機関単位回転当り
の吸入空気量の変化量に応じた減量を禁止して始動後の
吸入空気量の増加率より機関回転速度の増加率が大きい
領域での減量を禁止するようにしている。また本発明で
は、機関始動後で機関回転速度が所定値以下のときには
機関単位回転当りの吸入空気量の変化量に応じた減量を
禁止して機関ストールが発生しやすい領域での減量を禁
止するようにしている。

（発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、機関始動後の始動
不良および機関ストール等が発生しやすい領域で燃料噴
則２の減量が実行されないようにしているため、始動性
不良および機関ストールを防止することが出来ると共に
始動不良によるＨＣ。

ＣＯの発生を抑制することができる、という効果が得ら
れる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図は本発明が適用可能な燃料噴射量制御装置を備え
た火花点火内燃機関（エンジン）の概略を示すものであ
る。エアクリーナ１０の下流側にはエアフロメータ１２
が配置されている。

このエアフロメータ１２は、ダンピングチャンバ内に回
動可能に配置されたコンペンセーションプレートとコン
ペンセーションプレートに固定されたメジャリングプレ
ートとメジャリングプレートの開度変化から吸入空気量
を検出するポテンショメータ１２Ａとから構成されてい
る。エアフロメータ１２は、吸気通路１４、サージタン
ク１６及びインテークマニホールド１８を介してエンジ
ン本体２０の吸気ボート２２に連通されている。サージ
タンク１６の上流側にはスロットル弁２４が配置され、
このスロットル弁２４にはスロットル弁が全閉状態でオ
ンするアイドルスイッチ２４Ａが取付けられており、ま
たインテークマニホールド１日には各気筒毎に突出する
ように燃料噴射弁（インジェクタ）２６が配置されてい
る。

吸気ボート２２は吸気バルブ２０Ａを介してエンジン本
体２０内に形成された燃焼室２８に連通されている。こ
の燃焼室２日は、排気バルブ２０Ｂ、排気ボート３０、
エキゾーストマニホールド３２を介して排気通路３４に
連通されている。排気通路３４は、三元触媒を充填した
触媒装置４６に接続されている。そして、エキゾースト
マニホールド３２内に突出するように、理論空燃比に対
応した排ガス中の残留酸素濃度を境に反転した信号を出
力する０２センサ４０が取付けられている。

エンジン本体２０には、シリンダブロックを貫通してウ
ォータジャケット内に突出するように冷却水温センサ３
８が取付けられている。また、エンジン本体２０の燃焼
室２８内に突出するように各気筒毎に点火プラグ（図示
せず）が取付けられており、この点火プラグはディスト
リビュータ４２及びイグナイタ（図示せず）を介してマ
イクロコンピュータを含んで構成された制御回路４５に
接続されている。ディストリビュータ４２には、ディス
トリビュータシャフトに固定されたシグナルロータとデ
ィストリビュータハウジングに固定されたピックアップ
とで構成された回転角センサ４８が取付けられている。

回転角センサ４８は３０°ＯＡ毎に発生されるパルス列
から成る回転角信号を出力し、この回転角信号の周期か
らエンジン回転速度Ｎを演算することができる。

上記ポテンショメータ１２Ａ、吸気温センサ１２Ｂ、ス
ロットルセンサ２４Ａ１回転角センサ４８、冷却水温セ
ンサ３８および０□センサ４０は信号を入力するように
制御回路４５に接続されており、また、イグナイタおよ
び燃料噴射弁２６は制御回路４５から出力される制御信
号によって制御されるように接続されている。また、制
御回路４５には、スタータ信号を入力するようにスター
タ４４が接続されると共に、電力を供給するようにイグ
ニッションスイッチ５０を介してバッテリが接続されて
いる。

マイクロコンピュータを含んで構成された制御回路４５
は第３図に示すように、バックアップＲＡＭを備えたラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５８、リードオンリメ
モリ　（ＲＯＭ）６０、マイクロプロセッシングユニッ
ト（ＭＰＬＩ）６２．出力ポートロ８、アナログデジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換器７４、回転速度信号形成回路７６及
びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等の
バス７２を備えている。

Ａ／Ｄ変換器７４には、スロットルセンサ２４Ａ１ポテ
ンシヨメータ１２Ａ、吸気温センサ１２Ｂ、水温センサ
３８．０゜センサ４０およびスタータ４４が接続されて
おり、Ａ／Ｄ変換器７４はこれらから入力される信号を
順次デジタル信号に変換する。また、回転速度信号形成
回路７６には回転角センサ４８が接続されており、回転
角センサ４８から出力される３０°ＣＡ毎の信号の周期
からエンジン回転速度が演算される。そして、出力ポー
トロ８は駆動回路７８を介して燃料噴射弁２６に接続さ
れている。なお８０はクロック発生回路である。

次に本発明の第１実施春１の制御ルーチンについて説明
する。この第１実施例は始動後増量が行なわれていると
きに減量を禁止するようにしたものである。まず始動後
か否かを判定するルーチンについて第５図を参照して説
明する。第５図のルーチンはイグニッションスイッチが
オンになった時点（スタータが作動された時点）から所
定クランク角（例えば、３６０℃Ａ）毎に実行されるの
もので、ステップ１１０においてこのルーチンが起動さ
れたときに０にイニシャライズされたフラグＳＴＡがセ
ットされているか否かを判断する。フラグＳＴＡがリセ
ット（０のとき）されているときは、ステップ１１２に
おいて機関回転速度Ｎｅが所定値（例えば、２００ｒρ
ｍ）未満か否かを判断し、この判断が肯定のときはクラ
ンキングが開始されたと判断してステップ１１４におい
てフラグＳＴＡをセットする。一方、ステップ１１０に
おいてフラグＳＴＡがセットされたと判断された。とき
、すなわちクランキングが開始されたときには、ステッ
プ１１６において機関回転速度Ｎｅが所定値（例えば、
４００ｒｐｍ）を越えているか否かを判断し、この判断
が肯定のときは完爆されたと判断してステップ１１８に
おいてフラグＳＴＡをリセットする。従って、フラグＳ
ＴＡは始動中にセットされ、始動後にリセットされる。

第４図は燃料噴射時間ＴＡＵを演算するルーチンを示す
もので、ステップ１００において吸入空気量Ｑおよび機
関回転速度Ｎｅを取込み、ステップ１０２において吸入
空気ｆｆ１Ｑを機関回転速度Ｎｅで除算することにより
機関−回転当りの吸入空気１ｔＱＮを演算する。次のス
テップ１０４では始動後補正係数ＦＡＳＥ、暖機時補正
係数ＦＡＥＷ等の補正係数を演算し、ステップ１０６に
おいて吸入空気１１ＯＮと補正係数とから息下の式に従
って燃料噴射時間ＴＡＵを演算する。

ＴＡＵ←に−ＱＮ−（１＋ＦＡＳＥ＋ＦＡＥＷ）・Ｆ　
（ｘ）　　・・・（１） ただし、Ｋは比例定数、Ｆ（×）は暖機時補正係数ＦＡ
ＥＷおよび始動機補正係数ＦＡＳＥ以外の補正係数であ
る。

次に暖機時補正係数ＦＡＥＷの演算ルーチンを第１図を
参照して説明する。このルーチンは、所定クランク角（
例えば、３６０°ＣＡ）毎に実行されるもので、ステッ
プ１２０においてフラグＳＴＡがリセットされているか
否かを判断することにより始動後か否を判断する。始動
後と判断されたときには、ステップ１２２において、ス
テップ１０２（第４図）で演算された吸入空気！ｉＱＮ
を取込みステップ１２４において以下の式に従って現在
の機関−回転当りの吸入空気量の加重平均値ＱＮＭ、を
演算する。

ＱＮＭ、←（３１ＱＮＭ、＋ＱＮ）／３２・・・（２） ただし、ＱＮＭ、は前回演算した吸入空気ＨＱＮの加重
平均値である。

次のステップ１２６では、現在の吸入空気ｆｆ１ＱＮか
ら前回演算した加重平均値ＱＮＭｏを減算することによ
り機関−回転当りの吸入空気ｍＱＮの変化量ΔＱＮを演
算する。次のステップ１２８では、吸入空気量ＱＮの微
小変化によって燃料噴射量が増減されないようにするた
めに、機関−回転当りの吸入空気量の変化量へ〇Ｎの絶
対値か微小値（例えば、０．０５Ａ／ｒｅｖ）を越えテ
イルか否かを判断し、変化量ΔＱＮの絶対値か微小値以
下のときにはステップ１４２において変化量ΔＱＮを０
とする。変化量ΔＱＮの絶対値が微小値を越えていると
判断されたときには、変化量へＱＮが所定範囲内の値に
なるように制限するために、ステップ１３０〜ステツプ
１３６において、変化量ΔＱＮが上限値（例えば、０．
８）以上のときには変化量ΔＱＮが上限値を越えた値に
ならないように制限しくステップ１３２）、変化量ΔＱ
Ｎが下限値（例えば、−０，５）以下のときには下限値
未満とならないように制限する（ステップ１３６）。

次のステップ１３８では始動後増量係数ＦＡＳＥが０で
ないか否かを判断し、始動径補正係数が０でないときす
なわち始動後増量が行なわれているときにはステップ１
４０において変化量ΔＱＮが０以下になっているかを判
断し、０以下のときには減速中と判断してステップ１４
２において変化量へ〇Ｎの値を０とする。なお、ステッ
プ１３８．１４０で否定判断されたときはステップ１４
４へ進む。そして、ステップ１４４において以下の（３
）式に従って暖機時補正係数ＦＡＥＷを演算する。

ＦＡＥＷ＋−Ｃ・ΔＱＮ−ＦＡＥＷＢ・・・（３）ただ
しＣは比例定数、ＦＡＥＷＢＩ；を機関冷却水温が高く
なるに従って小さくなるように設定された基本暖機補正
係数である。

以上のように始動径補正係数ＦＡＳＥが０でなくかつ変
化量ΔＱＮが０以下のときに変化量ΔＱＮを０に設定し
ているため、始動後増量を行っているときの減速時には
暖（幾補正係数ＦＡＥＷが０になり減速減量が禁止され
る。

次に本発明の第２実施例について説明する。

本実施例は機関始動後から所定時間内のときに加速時補
正係数ＦＡＥＷによる減量を禁止したものである。第６
図は所定時間（例えば、５５ｍ５ｅｃ）毎に実行されて
機関始動直後からの経過時間を演算するルーチンを示す
もので、ステップ１５０においてフラグＳＴＡ　（第５
図のルーチンでリセット）がリセットされているか否か
を判断することにより始動後か否かを判断する。始動後
と判断されたときはステップ１５２においてカウント値
ＣＡＳＴＡをインクルメントし、ステップ１５４および
ステップ１５６においてカウント値ＣＡＳＴＡがカウン
タの最大値（例えば、２５６）を越えてオーバーフロー
しないように制限する。

第７図は本実施例の暖機時補正係数ＦＡＥＷを演算する
ルーチンを示すものである。なお、第７図において第１
図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。第
７図のステップ１６０では、カウント値ＣＡＳＴＡが所
定値（例えば、約５秒に相当する７７）未満か否かを判
断し、この判断が肯定のときはステップ１４０において
変化量ΔＱＮが０以下かを判断することにより減速かを
判断し、変化量ΔＱＮが０以下のときには上記と同様に
ステップ１４２において変化量ΔＱＮを０に設定する。

この結果本実施例では、始動後から所定時間（例えば５
秒）内の減速時に変化量ΔＱＮが０に設定されて減速減
量が禁止される。

次に本発明の第３実施例を説明する。本実施例は機関始
動後で機関回転速度が所定値以下のときにＩｌＩ機時補
正係故ＦＡＥＷによる減量を禁止したものである。第８
図は、本実施例の暖機時補正係数ＦＡＥＷを演算するル
ーチンを示すもので、第１図と同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。第８図のステップ１７０では、
機関回転速度Ｎｅが所定値（例えば、１０１０００ｒｐ
泉下か否かを判断し、この判断が肯定のときはステップ
１４０において変化量ΔＱＮが０以下か否かを判断する
ことにより減速中かを判断し、減速中のときにはステッ
プ１４２において変化量ΔＱＮを０に設定する。

この結果、始動後の機関回転速度が所定値以下の減速時
には暖機時補正係数ＦＡＥＷが０にされるため減速減量
が禁止される。

次に第９図を参照して上記第１実施例、第２実施例およ
び第３実施例の減速減量禁止領域を比較して説明する。

第１実施例では完爆した時点から始動径補正係数ＦＡＳ
Ｅが０になるまでが減速減量禁止区間であり、第２実施
例では完爆した時点から約５秒間が減速減量禁止区間で
あり、第３実施例では完爆した時点から機関回転速度が
１１００Ｑｒｐになるまでが減速減量禁止区間である。

図から理解されるように、第３実施例の禁止区間は第１
および第２実施例の禁止区間と比較して短いが、減速減
量が開始される時点では機関回転速度が１１０００ｒｐ
と充分に上昇した時点であり、また機関−回転当りの吸
入空気量ＱＮの値も略安定しているのでこの禁止区間外
で減速減量が実行されでも始動不良およびストールが生
ずる虞れはない。

なお、上記第２、第３実施例においては、第１実施例と
同様の始動後槽量を行うことが可能である。また、上記
第１〜第３実施例を組合せて゛、機関始動後から所定時
間内で始動後槽量が行なわれているとき、機関始動後か
ら所定時間内で機関回転速度が所定値以下のとき、機関
回転速度が所定値以下で始動後槽量が行なわれていると
き、等に減速減量を禁止するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の暖機時補正係数を演算す
るルーチンを示す流れ図、第２図は本発明が適用可能な
燃料噴射量制御装置を備えた内燃機関の概略図、第３図
は第２図の制御回路の詳細を示すブロック図、第４図は
本発明の各実施例の燃料噴射時間演算ルーチンを示す流
れ図、第５図は本発明の各実施例における始動後を判定
するためのルーチンを示す流れ図、第６図は本発明の第
２実施例の始動後の経過時間を演算するルーチンを示す
流れ図、第７図は上記第２実施例の暖（幾時補正係数を
演算するルーチンを示す流れ図、第８図は本発明の第３
実施例の暖機時補正係数を演算するルーチンを示す流れ
図、第９図は上記各実施例の減速減量禁止領域を比較し
て示す線図、第１０図は従来の暖機時補正係数等の変化
を示す線図である。 １２・・・エフフロメータ、 ４４・・・スタータ、 ４８・・・回転角センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関単位回転当りの吸入空気量を求め、機関回転
   速度と吸入空気量とで定まる基本燃料噴射量を前記機関
   単位回転当りの吸入空気量の変化量に応じて補正して燃
   料噴射量を増減する内燃機関の燃料噴射量制御方法にお
   いて、機関始動後に燃料噴射量を増量する始動後増量が
   行なわれているとき、機関始動後から所定時間内のとき
   または機関始動後で機関回転速度が所定値以下のときに
   、前記変化量に応じた減量を禁止したことを特徴とする
   内燃機関の燃料噴射量制御方法。