JPH02199248A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - 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〕 本発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

〔従来の技術〕

燃料噴射式内燃機関においては通常吸気管負圧と機関回
転数から、或いは吸入空気量と機関回転数から基本燃料
噴射量を計算し、機関排気通路内に設けた酸素濃度検出
器（以下０□センサと称する）の出力信号に基づいて基
本燃料噴射量を補正することにより機関シリンダ内に供
給される混合気が予め定められた目標空燃比、例えば理
論空燃比となるようにフィードバック制御される。とこ
ろがこのようにフィードバック制御をしていても加速運
転時のように燃料噴射量が急激に増大せしめられたとき
には液状燃料の形で吸気ボート内壁面上に付着する噴射
燃料の量が増大し、この付着液状燃料は付着後ただちに
機関シリンダ内に供給されないために機関シリンダ内に
供給される混合気が一時的に稀薄、即ちリーンとなる。

これに対して減速運転時には吸気ボート内の絶対圧が低
くなり、その結果吸気ポート内壁面等に付着している液
状燃料の蒸発量が増大するために機関シリンダ内に供給
される混合気が一時的に過濃、即ちリッチとなる。そこ
で通常燃料噴射式内燃機関においては加速運転成いは減
速運転のような過渡運転状態であっても機関シリンダ内
に供給される混合気が目標空燃比、例えば理論空燃比と
なるように加速運転時には燃料噴射を増量し、減速運転
時には噴射燃料を減量するようにしている。従ってこの
ような燃料噴射式内燃機関では機関の運転状態にかかわ
らず機関シリンダ内に供給される混合気がほぼ目標空燃
比に制御されることになる。

ところがこのような内燃機関では例えばブローバイガス
や潤滑油が吸気弁ステムとステムガイド間を通って吸気
ポート内に侵入し、機関が長期間に亘って使用されると
これらブローバイガスや潤滑油中に含まれる炭素微粒子
等が吸気弁のかさ部背面や吸気ボート内壁面上に次第に
堆積する。この炭素微粒子等の堆積物、即ちデポジット
は液状燃料を保持する性質があり、従って吸気ボート内
壁面等にデポジットが堆積すると吸気ポート内壁面等に
付着する液状燃料が増大し、しかも吸気ポート内壁面等
に付着した液状燃料は付着してから機関シリンダ内に流
入するまで時間を要するようになる。従って機関が比較
的新しい間は機関の運転状態にかかわらずに機関シリン
ダ内に供給される混合気が理論空燃比に制御されるが機
関が長期間に亘って使用されてデポジットが吸気ボート
内壁面等に付着すると吸気ボート内壁面等に付着した噴
射燃料が付着してから機関シリンダ内に流入するまでに
時間を要するために加速運転時には機関シリンダ内に供
給される混合気がリーンとなり、更に吸気ポート内壁面
等に付着する噴射燃料が増大するために減速運転時には
機関シリンダ内に供給される混合気がリッチとなる。こ
のように加速運転時に混合気がリーンとなる度合、およ
び減速運転時に混合気がリッチとなる度合はデポジット
の量が増大するほど大きくなる。

そこで加速運転時に一定のクランク角度毎に機関シリン
ダ内に供給される混合気がリーンであるかリッチである
かを判断して混合気がリーンとなった回数とリッチにな
った回数との偏差を算出し、リーンとなった回数がリッ
チとなった回数よりも多くなって上述の偏差が予め定め
た設定数を越えたときに混合気がリーンであると判断し
て噴射燃料を増量補正するようにした燃料噴射制御装置
が本出願人により既に提案されている（特願昭６３−１
６２７５号参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところでデポジットが堆積すると加速運転時に混合気が
リーンとなるがこのとき混合気がリーンとなる時間は急
加速運転時であろうと緩加速運転時であろうとさほど大
きな差はない。ところが上述のように一定のクランク角
毎にリーン、リッチを判断すると急加速運転時には機関
回転数が急上昇するためにリーン、リッチの判断回数が
増大し、斯くして急加速運転時には緩加速運転時に比べ
てリーンであると判断される回数が大巾に増大する。

即ち、急加速運転時にはリーンとなった回数とリッチと
なった回数の偏差が緩加速運転時に比べて大巾に増大す
る。従って緩加速運転時のリーン状態を検出するために
」二連の設定値を小さくすると急加速運転時にはリーン
になっていないのにＩＪ−ンであると誤判断され、一方
急加速運転時に確実にリーン状態を検出するために設定
値を大きくすると今度は緩加速運転時においてリーンで
あるのにリーンでないと誤判断されるという問題を生ず
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明によれば第１図の発
明の構成図に示されるように加速の度合を判断する加速
度合判断手段５０と、加速度合判断手段５０の判断結果
に基づいて加速度合が大きくなるほど加速運転時におけ
る混合気のリーン、リッチ判断期間を短くする判断期間
制御手段５１と、リーン、リッチ判断期間中において予
め定められたクランク角度毎にリーン、リッチを判断す
るリーン、リッチ判断手段５２と、リーン、リッチ判断
手段５２によってリーンと判断された回数とリッチと判
断された回数との偏差を算出する偏差算出手段５３と、
リーンと判断された回数がリッチと判断された回数より
も多くなって偏差が予め定められた設定数を越えたとき
には噴射燃料を増量補正する噴射燃料量制御手段５４と
を具備している。

〔作　用〕

加速度合が大きくなるほど加速運転時における混合気の
リーン、リッチ判断期間が短くされる。

即ち、急加速運転時におけるリーン、リッチ判断期間が
緩加速運転時におけるリーン、リッチ判断期間よりも短
くなる。その結果、加速運転時に混合気がリーンとなっ
たときにはリーンとなった回数とリッチとなった回数の
偏差が急加速運転時であろうと緩加速運転時であろうと
ほぼ等しくなる。

〔実施例〕

第２図を参照すると、１は機関本体、２はピストン、３
はシリンダヘッド、４はピストン２とシリンダヘッド３
間に形成された燃焼室、５は点火栓、６は吸気弁、７は
吸気ボート、８は排気弁、９は排気ポートを夫々示す。

各吸気ポート７は対応する枝管１０を介してサージタン
ク１１に接続され、各枝管１０には対応する吸気ボート
７内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１２が取付けら
れる。各燃料噴射弁１２からの燃料噴射は電子制御ユニ
ット３０の出力信号に基づいて制御される。

サージタンク１１は吸気ダクト１３を介してエアクリー
ナ１４に連結され、吸気ダクト１３内にスロットル弁１
５が配置される。スロットル弁１５を迂回するバイパス
通路１６が吸気ダクト１３に接続され、このバイパス通
路１６内にバイパス空気量制御弁１７が配置される。各
排気ポート９は排気マニホルド１８に接続され、排気マ
ニホ）Ｌ／）／１８内には０．センサ１９が取付けられ
る。

電子制御ユニット３０はディジタルコンビコータからな
り、双方向性バス３１によって相互に接続されたＲ、Ｏ
Ｍ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ　（ランダムア
クセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３
４、人力ボート３５右よび出力ポート３６を具備する。

また、ＣＰＵ　３４にはバス３１ａを介してバックアッ
プラム３２ａが接続される。機関本体１には機関冷却水
温に比例した出力電圧を発生する水温センサ２ｏが取付
けられ、この水温センサ２０の出力電圧はＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。また、０２セ
ンサ１９の出力電圧はＡＤ変換器３８を介して入力ポー
ト３５に入力される。サージタンク１１にはサージタン
ク１１内の絶対圧に比例した出力電圧を発生する絶対圧
センサ２１が取付けられ、この絶対圧センサ２１の出力
電圧はＡＤ変換器３９を介して入力ポート３５に入力さ
れる。スロットル弁１５にはスロットル弁１５が全閉位
置にあることを検出するスロットルスイッチ２２が取付
けられ、このスロットルスイッチ２２の出力信号は入力
ポート３５に入力される。回転数センサ２３はクランク
シャフトが所定のクランク角度回転する毎に出力パルス
を発生し、回転数センサ２３の出力パルスが人力ボート
３５に入力される。

この出力パルスからＣＰＵ　３４において機関回転数が
計算される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路
４０．４１を介して燃料噴射弁１２およびバイパス空気
量制御弁１７に接続される。バイパス空気量制御弁１７
は機関アイドリング回転数を制御するために設けられて
おり、機関アイドリング運転時には機関アイドリング回
転数が目標回転数となるようにこのバイパス空気量制御
弁１７によってバイパス通路１６内を流れるバイパス空
気量が制御される。

一方、燃料噴射弁１２の燃料噴射時間ＴＡＵは次式に基
づいて計算される。

ＴＡＸＩ　＝　（ＴＰ　＋　ＫＡ（’　−ＴＰＡＢＷ）
・ＦＡＦ−Ｆ　　　　・・・（１）ここでＴＰ：基本燃
料噴射時間 ＴＰＡＥＷ　　：過渡時、即ち加減速時の補正燃料噴射
時間 ＫＡＣ：デポジットの堆積による補正燃料噴射時間ＴＰ
ＡＢＷの補正係数 ＦＡＦ　：フィードバック補正係数 Ｆ：吸気温や機関冷却水温等により定まる補正係数 基本燃料噴射時間ＴＰはサージタンク１１内の絶対圧Ｐ
Ｍと機関回転数ＮＥから計算される。基本燃料噴射時間
ＴＰと絶対圧ＰＭ、機関回転数ＮＥとの関係は定常運転
時において燃料噴射弁１２から基本燃料噴射時間ＴＰだ
け燃料を噴射したときに機関シリンダ内に供給される混
合気が目標空燃比、例えば理論空燃比となるように予め
実験により求められており、この関係はＲＯＭ　３２内
に記憶されている。従って定常運転が行われている場合
には絶対圧ＰＭおよび機関回転数ＮＥからＲＯｌ、＋　
３２に記憶された関係に基づいて計算された基本燃料噴
射時間ＴＰだけ燃料噴射弁１２から燃料噴射すれば基本
的には機関シリンダ内に供給される混合気はほぼ目標空
燃比となる。０□センサ１９として任意の空燃比を検出
しうる０２センサを用いれば目標空燃比を任意に設定す
ることができるが本発明を容易に理解しうるように以下
、目標空燃比を理論空燃比に設定した場合について説明
する。この場合には燃料噴射弁１２から基本燃料噴射時
間ＴＰだけ燃料噴射すれば基本的には機関シリンダ内に
供給される混合気はほぼ理論空燃比となる。

過渡運転状態でないとき、即ち定常運転時には補正燃料
噴射時間ＴＰＡＥＷは零となる。従ってこのとき前述の
式（１）は次式のように表される。

ＴＡＵ　＝ＴＰ　−ＦＡＦ　−Ｆ　　　　　　　　　　
　　・・・（２）即ち、このとき燃料噴射時間ＴＡＵは
基本燃料噴射時間ＴＰと、フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆと、補正係数Ｆによって定まることになる。補正係数
Ｆは吸気温や機関冷却水温等により定まり、例えば機関
冷却水温が低い暖機完了前には１．０より大きな値とな
り、暖機完了後には１．０に近い値、或いは１．Ｏにな
る。フィードバック補正係数ＦＡＦは機関シリンダ内に
供給される混合気が理論空燃比となるように０２センサ
１９の出力信号に基づいて変化する。次にこのフィード
バック補正係数ＦＡＦについて説明する。

０２センサ１９は機関シリンダ内に供給される混合気が
理論空燃比よりも大きいとき、即ちリーンのとき０．１
ボルト程度の出力電圧を発生し、理論空燃比よりも小さ
いとき、即ちリッチのとき０．９ボルト程度の出力電圧
を発生する。従って０２センサ１９の出力信号から機関
シリンダ内に供給される混合気がリーンであるかリッチ
であるかが判別できる。第３図はこの０２センサ１９の
出力信号からフィードバック補正係数ＦＡＦを計算する
ためのルーチンを示している。第３図を参照するとまず
初めにステップ１００において空燃比のフィードバック
制御条件が成立しているか否かが判別される。例えば機
関始動時ではなく、機関冷却水温が所定値以下でないと
きにフィードバック制御条件、が成立していると判断さ
れる。フィードバック制御条件が成立していないときは
ステップ１０１に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦ
が１．０とされる。従ってフィードバック制御条件が成
立していない定常運転時には次式に基づいて燃料噴射時
間ＴＡＵが計算される。

ＴＡＵ＝ＴＰ　−Ｆ 一方、フィードバック制御条件が成立していると判断さ
れたときはステップ１０２に進んで０□センサ１９の出
力信号から機関シリンダ内に供給された混合気がリッチ
であるか否かが判別される。

前回の処理サイクルではリーンであり、今回の処理サイ
クルにおいてリッチに変化したとするとステップ１０３
に進んでフラグＣＡＦＬをリセットし、次いでステップ
１０４においてリッチからリーンに変化したときにリセ
ットされるフラグＣＡＦＲがリセットされているか否か
が判別される。リーンからリッチに変化したときにはフ
ラグＣＡＦＲはリセットされているのでステップ１０５
に進み、フィードバック補正係数ＦＡＦから予め定めら
れたスキップ値Ｒ，が減算される。次いでステップ１０
６ではフラグＣＡＦＲがセットされる。従って次の処理
サイクルではステップ１０４からステップ１０７に進ん
でフィードバック補正係数ＦＡＦから予め定められた一
定値Ｋ　ｉ　（Ｋ　ｒ　＜＜　Ｒｓ）が減算される。

一方、リッチからリーンに変化するとステップ１０２か
らステップ１０８　に進んでフラグＣＡＦＲがリセット
され、次いでステップ１０９に進んでフラグＣＡＦＬが
リセットされているか否かが判別される。

このときフラグＣＡＦＬはリセットされているのでステ
ップ１１０に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦにス
キップ値Ｒ，が加算され、次いでステップ１１１　にお
いてフラグＣＡＦＬがセットされる。従って次の処理サ
イクルではステップ１０９からステップ１１２に進んで
フィードバック補正係数ＦＡＦに一定値に１が加算され
る。従ってフィードバック補正係数ＦＡＦは第４図に示
されるように変化する。

リッチになればフィードバック補正係数ＦＡＦが減少せ
しめられて燃料噴射時間ＴＡＵが短くなり、リーンにな
ればフィードバック補正係数ＦＡＦが増大せしめられて
燃料噴射時間ＴＡＵが長くなり、斯くして機関シリンダ
内に供給される混合気は理論空燃比に制御されることに
なる。

このように定常運転状態であってフィードバック制御が
行われていれば機関シリンダ内に供給される混合気は理
論空燃比に制御される。しかしながら前述の（２）式に
基づいて燃料噴射時間ＴＡＵを計算すると加速運転時や
減速運転時のような過渡運転状態ではフィードバック制
御を行っていたとしても、更にデポジットが吸気ボート
内壁面等に付着していなくても機関シリンダ内に供給さ
れる混合気は理論空燃比からずれてしまう。即ち、加速
運転時には混合気が一時的にリーンとなり、減速運転時
には混合気が一時的にリッチとなる。

このような過渡運転状態における空燃比のずれは燃料噴
射時間ＴＡＵの計算を開始してから実際に燃料噴射が行
われるまでの時間遅れ、後述する絶対圧ＰＭのなましに
よる時間遅れ、および吸気ポート内壁面等に付着した液
状の噴射燃料が機関シリンダ内に流入するまでの時間遅
れに起因しており、従ってまず初めに第５図および第６
図を参照して加速運転時におけるこれら時間遅れについ
て説明する。

第５図は燃料噴射時間ＴＡＵの計算を開始してから実際
に燃料噴射が行われるまでの時間遅れおよび絶対圧ＰＭ
のなましによる時間遅れに基づく空燃比のずれを示して
いる。第５図に示されるように加速運転が行われてサー
ジタンク１１内の絶対圧ＰＭがＰＭ、からＰＭ２に上昇
したとするとそれに伴って絶対圧ＰＭおよび機関回転数
ＮＥから計算される基本燃料噴射時間ＴＰも上昇する。

今時剤ｔ、において燃料噴射時間ＴＡＵの計算が開始さ
れ、このときの絶対圧ＰＭをＰＭ、とすると、この絶対
圧ＰＭ、をなました値ＰＭｃに基づいて基本燃料噴射時
間ＴＰが計算され、このときの基本燃料噴射時間ＴＰは
混合気を理論空燃比とするのに必要なＴＰ、よりも低い
ＴＰｃとなる。

ところで通常燃料噴射時間ＴＡＵの計算は予め定められ
たクランク角で開始され、その後一定クランク角度後に
実際の燃料噴射が開始される。即ち、第５図でいうと時
刻ｔ、において燃料噴射時間ＴＡＵの計算が開始される
と時刻ｔ、において実際の燃料噴射が開始される。とこ
ろが時刻ｔｂでは絶対圧ＰＭがＰＭＣよりも高いＰＭ、
となっており、このときに混合気を理論空燃比とするの
に必要な基本燃料噴射時間はＴＰｃよりも長いＴ　Ｐ　
ｂとなっている。それにもかかわらず時刻ｔ、では基本
燃料噴射時間ＴＰｃに基づいて計算された時間しか燃料
噴射が行われないので噴射燃料が混合気を理論空燃比と
するのに必要な噴射燃料よりも少なくなり、斯くして混
合気がリーンとなる。即ち、実際には破線Ｗに沿って基
本燃料噴射時間ＴＰが変化するので破線Ｗで示される間
、混合気はＹｌで示されるようにリーンとなる。

一方、第６図は吸気ボート内壁面等に付着した液状の噴
射燃料が機関シリンダ内に流入するまでの時間遅れに基
づく空燃比のずれを示している。

なお、第６図もサージタンク１１内の絶対圧ＰＭがＰＭ
、からＰＭａまで上昇した場合を示している。第６図に
おいて曲線ＴＰ、、ＴＰ、は基本燃料噴射時間ＴＰＯ変
化を示しており、ハツチングＸ−、Ｘｂは機関シリンダ
内に流入する液状の燃料量を示している。機関シリンダ
内に流入する液状の燃料量は噴射燃料量、即ち吸気ポー
ト内壁面等に付着した燃料量に依存しており、従って燃
料噴射量が増大するほど機関シリンダ内に流入する液状
の燃料量は増大する。機関が定常運転を行っているとき
にはこの液状燃料の量はほぼ一定であり、定常運転が行
われているときの機関負荷が高くなるほどこの液状燃料
の量が増大する。第６図のｘａは各絶対圧ＰＭに対して
定常運転時と同じ量の液状燃料が機関シリンダ内に供給
されると仮定した場合を示しており、この場合には加速
運転時においても機関シリンダ内に供給される混合気は
理論空燃比に維持される。しかしながら実際には加速運
転が行われ、吸気ポート内壁面等への付着燃料量が増大
しても全ての付着燃料がただちに機関シリンダ内に流入
しないために加速運転中に機関シリンダ内に流入する液
状燃料はｘ６で示す場合よりも少なくなる。付着燃料量
が増大すれば機関シリンダ内に流入する液状燃料の量は
次第に増大し、加速運転完了後にこの液状燃料量は定常
運転時の液状燃料量に等しくなる。第６図のＸ。

は実際に機関シリンダ内に流入する液状燃料の量を示し
ている。従って加速運転が開始されてから加速完了後暫
くの間の機関シリンダ内に流入する液状燃料量Ｘ、は定
常運転時の液状燃料量Ｘａに比べて少なくなるためにこ
の間混合気がＹ２で示されるようにリーンとなる。

従って加速運転時には第７図のＹで示されるようにＹｌ
で示されるリーンとＹ２で示されるリーンとが重なった
形となる。そこで第７図に示されるように加速運転時に
Ｙｌに対応した量Ｃ２ΔＰλ（・Ｃ１だけ燃料を増量し
、Ｙ２に対応した量Ｃ１（ΔＰＩＪ＋Ｃ１ΣΔＰＭ）　
　・Ｃ９だけ燃料を増量すれば混合気はＺで示すように
ほぼ理論空燃比に維持されることになる。ここでΔＰＭ
は絶対圧ＰＭのなまし値の変化率であり、Ｃ４は絶対圧
を時間に換算するための係数である。

即ち、第５図において基本燃料噴射時間ＴＰの不足量（
ＴＰｂ−ＴＰｃ）は時刻ｔ６におけるなまし値ＰＭｃの
ΔＰＭ−Ｃ，に時間（ｔｂ　−ｔａ　’）を乗算したも
のにほぼ等しくなり、時間（ｔｂ　　　ｔ−）を０２で
表せば基本燃料噴射時間ＴＰの不足量はＣ２ΔＰＭ−Ｃ
，で表されることになる。なお、時間（ｔｂ−ｔａ）は
クランク角度に対応するので０２は機関回転数ＮＥの関
数となる。

一方、Ｙ２に示される曲線に対応する曲線はＣ３（ΔＰ
Ｍ＋Ｃ，ΣΔＰＭ）・Ｃ２でもって表現することができ
る。ここでＣ３は減衰係数と称され、１．０より小さい
値である。即ち、Ｃａ（ΔＰＭ＋Ｃ＋ｎΔＰＭ）・Ｃ６
は燃料噴射時間ＴＡＵを計算するときに計算され、ＣＳ
（ΔＰＭ＋ＣＩΣΔＰＭ）　　・Ｃ１の値はΔＰＭが大
きな値のときには急激増大し、ΔＰＭが小さい値になる
とゆっくりと減少する。機関温度および吸入空気温が低
くなると吸気ポート内壁面等に付着する液状燃料の量が
増大し、それに伴って混合気は一層リーンとなる。従っ
てＣ８は機関温度および吸入空気温の関数となる。

従って加速運転時にＣ２ΔＰＭ−Ｃ，とＣ３（ΔＰＭ＋
Ｃ３ΣΔＰＭ）　　・Ｃ４を加算した燃料量を増量すば
混合気を理論空燃比に維持することができる。この加算
値は前述の（１）式における過渡時の補正燃料噴射時間
ＴＰＡＩＪとなる。即ちＴＰＡＥＩＩは次式で表される
。

ＴＰＡＥＷ＝　　（Ｃ２ΔＰＭ＋Ｃ，（ΔＰＭ＋Ｃ，ｎ
ΔＰＭ）　）　　・Ｃ４・・・（３） なお、減速運転時にあけるリッチ状態も第５図および第
６図のＹ＋　、Ｙ２のようになり、従って上記（３）式
のＴＰＡＥＷを用いれば同様に機関シリンダ内に供給さ
れる混合気は理論空燃比に維持される。ただち、減速運
転時にはΔＰＭが負となるのでＴＰＡＢＩＪは負となる
。

従ってデポジットが吸気ポート内壁面等に付着していな
いときには次式に基づいて燃料噴射時間ＴＡＵを計算す
れば機関の運転状態にかかわらずに混合気を理論空燃比
に維持することができる。

ＴＡＵ　＝　（ＴＰ　＋ＴＰＡＢＩｌ）・ＰＡＰ　−Ｆ
　　　　　　　・・・（４）ところが機関が長期間に亘
って使用されてデポジットが吸気ポート内壁面等に付着
するとデポジットは液状燃料を保持する性質があるため
に吸気ポート内壁面等に付着する液状燃料が増大し、し
かも吸気ポート内壁面等に付着した液状燃料は付着して
から機関シリンダ内に流入するまで時間を要するように
なる。従ってデポジットが吸気ボート内壁面等に付着し
た場合に上記（４）式を用いると加速運転時にはデポジ
ットによって機関シリンダ内への液状燃料の流入が遅れ
るので混合気がリーンとなり、一方減速運転時にはデポ
ジットによって吸気ボート内壁面等に付着する液状燃料
量が増大するので混合気がリッチとなる。そこでデポジ
ットが付着した場合には補正係数ＫＡＣを補正燃料噴射
時間ＴＰＡＥＷに乗算し、この補正係数ＫＡＣによって
加減速運転時の燃料の増減量を補正して機関の運転状態
にかかわらずに混合気を理論空燃比に維持するようにし
ている。

この場合は前述の（１）式で示すように燃料噴射時間Ｔ
ＡＵは次式で計算される。

ＴＡＵ＝　（ＴＰ＋ＫＡＣ−ＴＲＡＥｉ！ｌ）　−ＦＡ
Ｆ　−Ｆ即ちデポジットが付着しておらず、従って加速
運転時においても機関シリンダ内に供給される混合気が
ほぼ理論空燃比に維持されているときには第８図（Ａ）
に示されるように加速運転が開始された後リーンとリッ
チがほぼ同じ周期で交互に繰返され、従ってリーンであ
る時間とリッチである時間はさほど変らない。しかしな
がらデポジットが付着すると第８図（Ｂ）に示すように
加速運転時に混合気が一時的にリーンになる。このよう
に加速運転時に混合気が一時的にリーンになると第８図
（Ｂ）に示すように加速運転が開始された後のリーン時
間がリッチ時間よりも長くなる。これに対して加速運転
時に混合気が一時的にリッチになると今度は加速運転が
開始された後のリッチ時間がリーン時間よりも長くなる
。従ってリーン時間とリッチ時間を比較すれば混合気が
一時的にリーンとなっているか一時的にリッチになって
いるかを判別することができる。従って概略的に云うと
加速運転時においてリーン時間がリッチ時間よりも成る
程度以上長ければ補正係数ＫＡＣの値が増大せしめられ
て加速燃料増量割合が増大せしめられ、リーン時間がリ
ッチ時間よりも成る程度以下に短くなれば補正係数ＫＡ
Ｃの値が減少せしめられて加速燃料増量割合が減少せし
められる。

一方、補正係数ＫＡＣの値が増大せしめられれば減速燃
料減少量割合が増大せしめられ、補正係数ＫＡＣＯ値が
減少せしめられれば減速燃料減少割合が減少せしめられ
る。

次に第９図に示すタイムチャートを参照しつつ第１０図
および第１１図に示すフローチャートを参照して補正係
数ＫＡＣの計算、即ちデポジット学習値ＫＡＣの計算ル
ーチンについて説明する。

なお、このルーチンは３６０クランク角度毎の割込みに
よって実行される。

第１０図および第１１図を参照するとまず初めにステッ
プ２００において機関始動時か否か、例えば機関回転数
ＮＥが４００ｒ、　ｐ、　ｍ以下であるか否かが判別さ
れる。機関始動時であるときにはステップ２０４にジャ
ンプし、０２センサ１９の出力信号に基づく空燃比のフ
ィードバック制御が行われているか否かが判別される。

機関始動時には空燃比のフィードバック制御は行われて
いないのでステップ２０５に進んでカウンタＣＡＣがク
リアされ、次いで燃料噴射時間の計算ルーチンに進む。

一方、機関始動時でないときにはステップ２００からス
テップ２０１に進んで絶対圧センサ２１の出力信号に基
づき絶対圧ＰＭのなまじ値Ｍｙ１が計算される。

Ｍｎ＝（３１Ｍ、十ＰＭ）／３２ ここでＰＭは現在の絶対圧を示し、Ｍ。は前回の処理サ
イクルにおけるなまじ値Ｍｌ、を示す。このようななま
じ値Ｍ、、を用いるのは吸気脈動による圧力変動の影響
を除去するためである。

次いでステップ２０２では現在の絶対圧ＰＭからなまし
値Ｍイが減算され、その減算結果が６Ｍ。

とされる。次いでステップ２０３では現在のなまし値Ｍ
ｎから前回の処理サイクルにおけるなまじ値Ｍ０が減算
され、その減算結果がΔＰＭとされる。

次いでステップ２０４に進む。

ステップ２０４において空燃比のフィードバック制御が
行われていると判断されたときにはステップ２０６に進
んで６Ｍ、が予め定められた一定値、例えば２ＱｍｍＨ
ｇよりも大きいか否かが判別される。

６Ｍ、　＜２０ａｕｎＨｇのときにはステップ２０５に
進んでカウンタＣＡＣがクリアされ、ΔＭｒ１≧２０ｍ
ｍＨｇのときにはステップ２０７に進む。ステップ２０
７ではΔＭ、、が予め定められた一定値、例えば１００
ｎ＋＋ｎｔ（ｇよりも小さいか否かが判別される。ΔＭ
１．＞１００ｍｍ　ｔｌ　ｇのときにはステップ２０５
に進んでカウンタＣＡＣがクリアされ、ΔＭ９≦ｉ００
ｍｍＨｇのときにはステップ２０８に進む。ステップ２
０８では機関回転数ＮＥが予め定められた一定値、例え
ば３０００ｒ、ｐ、　ｎ’＋よりも低いか否かが判別さ
れる。ＮＥ＞３００Ｏｒ、　ｐ、　ｍのときにはステッ
プ２０５に進んでカウンタＣＡＣがクリアされ、Ｎ　Ｅ
　＜　３００Ｏｒ、　ｐ、　ｍのときにはステップ２０
９に進む。従ってステップ２０９に進むのは２０ｍｍＨ
ｇ＜Δ！ｖＬ　’−１００＋ｎ＋ｎＨｇのときでかつＮ
　Ｅ　’−３００Ｏｒ、　ｐ、　ｍのときである。ステ
ップ２０９では機関シリンダ内に供給される混合気がリ
ーンであるか否かが判別される。リーンである場合には
ステップ２１０に進んでカウンタＣＡＣが１だけインク
リメントされ、次いでステップ２１２に進む。

一方、リーンでない場合、即ちリッチの場合にはステッ
プ２１１に進んでカウンタＣＡＣが１だけディクリメン
トされ、次いでステップ２１２に進む。

第９図を参照すると加速運転時におけるΔＭｈの変化お
よびカウンタＣＡＣのカウント値の変化が示されている
。第９図（Ａ）は機関回転数ＮＥの上昇が緩やかな緩加
速運転時を示しており、第９図（Ｂ）は機関回転数ＮＥ
が急激に上昇する急加速運転時を示している。緩加速運
転時を示す第９図（Ａ）を参照するとサージタンク１１
内の絶対圧ＰＭが緩やかに上昇するために絶対圧ＰＭの
なまし値Ｍ。も絶対圧ＰＭに追従して上昇する。

従って緩加速運転が開始されるとΔＭ、、はただちに２
０ＩＩＩＩＩＩＨｇよりも大きくなるが６Ｍ、が１００
　ｍｍ　Ｈｇを越えることがなく、しかも機関回転数Ｎ
Ｅが３００Ｏｒ、　ｐ、　ｍよりも低いので緩加速運転
期間のほぼ全期間に亘ってカウンタＣＡＣのカウントア
ツプ作用或いはカウントダウン作用が行われる。これに
対して第９図（Ｂ）に示す急加速運転時にはサージタン
ク１１内の絶対圧ＰＭが上激に上昇するために加速前半
は絶対圧ＰＭのなまじ値Ｍ、、が絶対圧ＰＭに追従する
ことができず、加速後半になってなまじ値Ｍ、、が次第
に絶対圧ＰＭに近づいていく。即ち、加速前半では６Ｍ
０が一時的に２０ｍｍＨｇｘΔＭｎ≦１０Ｏｎ＋ａ＋ｆ
１ｇとなるが６Ｍわがただちに１００ｍｍＨｇ以上とな
り、従って加速前半ではカウンタＣＡＣのカウントアツ
プ作用およびカウントダウン作用は実質的に行われない
。一方、加速後半になるとΔＭｈが１００ｍｍＨｇより
も小さくなるのでカウンタＣＡＣのカウントアツプ作用
およびカウントダウン作用が開始される。従って緩加速
運転時におけるカウンタＣＡＣの作動期間は長く、急加
速運転時におけるカウンタＣＡＣの作動期間は短くなる
。云い換えると加速の度合が大きくなのほどカウンタＣ
ＡＣの作動時間が長くなる。

ΔＭｈが２（ｋｍｍＨｇ≦ΔＭｈ　’　１００＋ｎｍＨ
ｇでありかつＮ　Ｅ　Ｋ　３０００ｒ、　１１．　ｍの
ときに混合気がリーンになればカウンタＣＡＣがカウン
トアツプされ、混合気がリッチになればカウンタＣＡＣ
がカウントダウンされる。このとき加速の度合が大きく
なるほど機関回転数ＮＥの上昇率が大きくなるのでカウ
ンタＣＡＣのカウント値の上昇率或いは減少率が大きく
なる。

再び第１Ｏ図および第１１図に戻るとステップ２１２に
おいてカウンタＣＡＣのカウント値が予め定められた正
の一定値Ａよりも大きいか否かが判別される。ＣＡＣ＜
Ａの場合にはステップ２１５にジャンプしてカウンタＣ
ＡＣのカウント値が予め定められた負の一定値Ｂよりも
小さいが否かが判別される。ＣＡＣ＞Ｈの場合には燃料
噴射時間の計算ルーチンへ進む。

ステップ２１２　ニオいてＣＡＣ≧Ａと判断されたとき
にはステップ２１３に進んで補正係数ＫＡＣに予め定め
られた一定値、例えば０．０５が加算され、次いでステ
ップ２１４においてカウンタＣＡＣがクリアされる。一
方、ステップ２１５においてＣＡＣ≦Ｂと判断されたと
きにはステップ２１６に進んで補正係数ＫＡＣから予め
定められた一定値、例えば０．０５が減算され、次いで
ステップ２１７においてカウンタＣＡＣがクリアされる
。

第９図（Ａ）に示す緩加速運転時においても第９図（Ｂ
）に示す急加速運転時においても同一のリーン状態のと
きにはカウンタＣＡＣのカウント値はほぼ同じ値まで上
昇する。従って加速の度合にかかわらずに正確に混合気
のリーン状態を検出でき、補正係数ＫＡＣが増大せしめ
られる。

第１２図は第１０図および第１１図に示すルーチンに続
いて実行される燃料噴射時間の計算ルーチンを示してい
る。

第１２図を参照するとまず初めにステップ３００におい
て絶対圧センサ２１および回転数センサ２３の出力信号
から基本燃料噴射時間ＴＰが計算される。次いでステッ
プ３０１では次式に基づいてＥΔＰＭが計算される ΣΔＰＭ＝ΔＰＭ＋Ｃ，ΣΔＰＭ　　　　　　　　・・
・（５）次いでステップ３０２では次式に基づいて補正
燃料噴射時間ＴＰＡＢＩＩＩが計算される。

ＴＰＡＥＷ　＝　（Ｃ２ΔＰＭ＋Ｃ３ｎΔＰＭ）・Ｃ４
・・・（６）上式（５）および（６）を組合わせると次
式となる。

ＴＰＡＥＷ＝　（Ｃ，ΔＰＭ＋Ｃ５（ΔＰＸ４＋Ｃ’、
ΣΔＰＭ））Ｃ４この式は前述した（３）式を表してお
り、従って補正燃料噴射時間ＴＰＡＢＷはデポジットが
堆積していない場合において過渡運転時に混合気を理論
空燃比に維持するための噴射燃料の増減量を表している
。

次いでステップ３０３では次式に基づいて燃料噴射時間
ＴＡＵが計算される。

ＴＡ［Ｊ　＝　（ＴＰ　＋ＫＡＣ−ＴＰＡＢＷ）・ＦＡ
Ｆ　−Ｆデポジットの堆積により加速運転時にリーンに
なると補正係数ＫＡＣが増大せめしられるためにＫＡＣ
−ＴＰＡＥＷ　、即ち加速燃料増量割合が増大され、そ
れによって混合気は理論空燃比に維持される。

一方、補正係数ＫＡＣが増大せしめられると減速運転時
にはＫＡＣ−ＴＰＡＥＷ　、即ち減速燃料減少割合が増
大せしめられ、それによって混合気は理論空燃比に維持
される。斯くしてたとえデポジットが吸気ボート内壁面
等に付着しても機関の運転状態にかかわらずに混合気を
理論空燃比に維持することができる。

ステップ３０３において燃料噴射時間ＴＡＵが計算され
るとステップ３０４においてなまし値ＭｈがＭｏとされ
る。なお、補正係数ＫＡＣはバックアップラム３２ａに
記憶される。

また、レーシング時には急加速時よりも更に回転数が急
上昇するのでこのときカウンタＣＡＣを作動させるとリ
ーンでないのにリーンと判断してしまう。従って機関回
転数ＮＥが３００Ｏｒ、　ｐ、　ｍを越えたときにはデ
ポジット学習値の制御を停止し、デポジット学習値の誤
学習を阻止するようにしている。

第１３図から第１６図に別の実施例を示す。第１３図は
第２図と同様な内燃機関の全体図を示しており、従って
第１３図において第２図と同様な構成要素は同一の符号
で示す。第１３図を参照すると吸気ダクト１３とエアク
リーナ１４間にエアフローメータ２４が設けられる。こ
のエアフローメータ２４は吸入空気量に比例した出力電
圧を発生し、この出力電圧がＡＤ変換器３９′を介して
入力ポート３５に入力される。

第１４図および第１５図は第１３図に示す内燃機関にお
いて用いられるデポジット学習値の計算ルーチンを示し
ており、第１６図は第１３図に示す内燃機関において用
いられる燃料噴射時間の計算ルーチンを示している。

第１４図および第１５図に示すルーチンにおいて第１０
図および第１１図に示すルーチンと同様なステップには
同一の符号を付している。第１４図および第１５図を参
照するとステップ２０１ａにおいてエアフローメータ２
４の出力信号と回転数センサ２３の出力信号からＱ（吸
入空気量）／Ｎ（機関回転数）が計算され、このＱ／Ｎ
を用いてなまじ値Ｍ、が計算される。このＱ／Ｎは機関
−回転当たり機関シリンダ内に供給される吸入空気量を
表しており、従ってこのＱ／Ｎは機関負荷を表している
。一方サージタンク１１内の絶対圧ＰＭも機関負荷を表
しており、従ってＱ／ＮとＰＭはいずれも機関負荷を表
している。従って第１４図および第１５図に示す実施例
ではＰＭの代わりにＱ／Ｎ、ΔＰＭの代わりにΔＱ／Ｎ
を用いており、このようにＱ／Ｎ或いはΔＱ／Ｎに置き
換えたステップにサフィックスａを付して示している。

なお、ステップ２０６ａにおける０、０５は第１０図に
おけるステップ２０６の２ＱｍｍＨｇに対応する一定値
であり、ステップ２０７ａにおける０、１５は第１０図
におけるステップ２０７の１００ｍ＋＋＋Ｈｇに対応す
る一定値である。第１４図および第１５図のステップ２
００からステップ２１７は第１０図および第１１図のス
テップ２００からステップ２１７までと同様な計算を行
っており、従ってステップ２００からステップ２１７ま
での説明を省略する。

第１６図を参照するとまず初めにステップ３００ａにお
いて吸入空気ｌＱおよび機関回転数Ｎから基本燃料噴射
時間ＴＰが計算される。ステップ３０１ａ。

３０２ａは第１２図のステップ３０１．３０２における
ΔＰＭをΔＱ／Ｎで置き代えたものであり、ステップ３
０３およびステップ３０４は第１２図と同じであるので
これらのステップについての説明は省略する。

なお、エアフローメータ２４の出力信号に基づいて燃料
噴射時間ＴＡＵを計算するようにした場合には第１６図
のステップ３０３で用いている計算式に代えて次の計算
式を使用することもできる。

ＴＡＵ＝Ｋ　−（Ｑ／Ｎ）　−（１＋Ｃ−ＫＡＣ−Δ（
Ｑ／Ｎ））・ＦＡＦ　−Ｐ・・・（７） ここでＫおよびＣは比例定数である。

なお、（７）式を用いる場合には補正燃料噴射時間ＴＰ
ＡＥＩＩＩを計算する必要がなく、従ってこの場合には
第１６図に示すルーチンにおいてステップ３０１ａおよ
びステップ３０２ａは不要となる。

〔発明の効果〕

加速の度合にかかわらずに混合気がリーンとなっている
か否かを正確に判断でき、斯くして加速の度合にかかわ
らずに空燃比を目標空燃比に維持することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は発明の構成図、第２図は内燃機関全体を示す図
、第３図はフィードバック補正係数を計算するためのフ
ローチャート、第４図はフィードバック補正係数の変化
を示す線図、第５図は燃料噴射時間の計算を開始してか
ら実際に燃料噴射が行われるまでの時間遅れに基づく空
燃比のずれを説明するための図、第６図は液状燃料が機
関シリンダ内に流入するまでの時間遅れに基づく空燃比
のずれを説明するための図、第７図は加減速運転時に増
量或いは減量すべき燃料噴射量を説明するための図、第
８図は吸気ポート内壁面等にデポジットが堆積していな
い場合と堆積した場合の空燃比の変動を示す線図、第９
図はデポジット学習値の計算方法を示すタイムチャート
、第１０図および第１１図はデポジット学習値を計算す
るためのフローチャート、第１２図は燃料噴射時間を計
算するためのフローチャート、第１３図は内燃機関の別
の実施例の全体図、第１４図および第１５図はデポジッ
ト学習値を計算するための別の実施例のフローチャート
、第１６図は燃料噴射時間を計算するための別の実施例
のフローチャートである。 ６・・・吸気弁、　　　　　　　８・・・排気弁、１２
・・・燃料噴射弁、　　　１５・・・スロットル弁、１
９・・・０□センサ、　　　　２１・・・絶対圧センサ
、２４・・・エアフローメータ。 第１２ １５・・・スロットル弁 第 図 第 図 第 図 （Ａ） （Ｂ） 第８ 因 第 因 第１１ 図 第１０図 第１３　ｍ 第１５図 第１４図 第１６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　加速の度合を判断する加速度合判断手段と、加速度合
   判断手段の判断結果に基づいて加速度合が大きくなるほ
   ど加速運転時における混合気のリーン、リッチ判断期間
   を短くする判断期間制御手段と、該リーン、リッチ判断
   期間中において予め定められたクランク角度毎にリーン
   、リッチを判断するリーン、リッチ判断手段と、該リー
   ン、リッチ判断手段によってリーンと判断された回数と
   リッチと判断された回数との偏差を算出する偏差算出手
   段と、リーンと判断された回数がリッチと判断された回
   数よりも多くなって上記偏差が予め定められた設定数を
   越えたときには噴射燃料を増量補正する噴射燃料量制御
   手段とを具備した内燃機関の燃料噴射制御装置。