JPH0654097B2

JPH0654097B2 - 電子式燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH0654097B2
Application number: JP59117400A
Authority: JP
Inventors: 稔高橋; 輝夫福田
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1984-06-06
Filing date: 1984-06-06
Publication date: 1994-07-20
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPS60259744A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は電子式燃料噴射制御装置に関し、特にカルマン
渦式空気流量センサ（以下単にカルマンセンサという）
を用いて内燃機関に吸入される空気流量を計測しこれに
基づいて燃料噴射量を調整する方式において、所謂大気
圧補正をカルマンセンサの信号に基づいて行なうと共に
カルマンセンサの流量−渦発生周波数特性（Ｑ−ｆ特
性）のバラツキを補正する電子式燃料噴射制御装置に関
するものである。

従来技術と問題点一般に、内燃機関においてはその吸入空気量を計測し、
計測結果に基づいて空燃比が一定になるように燃料噴射
量を制御している。吸入空気量を計測する計測装置は従
来より各種提案されているが、その中で、優れた応答性
を有するカルマンセンサが注目されている。このカルマ
ンセンサは、内燃機関の吸気側に渦発生体を置くとその
近傍に空気流量に比例した頻度で空気の渦（カルマン
渦）が発生することを利用し、カルマン渦の発生を公知
の各種の手段にて検出し、カルマン渦の発生に関係した
タイミングでパルスを発生するものであり、この発生し
たパルス信号の周期はその時の流入空気量に反比例した
ものとなる。

ところで、カルマン渦の発生原理によれば、流量−渦発
生周波数特性（カルマン渦の発生周波数を流量で割った
値を縦軸に、流量を横軸にとった特性で、所謂Ｑ−ｆ特
性と呼ばれるものである）は、第６図の一点鎖線に示す
ように全使用流量域において一定である。しかし、実際
には流れの安定性に不可欠な渦発生体の前後に十分な流
さを取ることも、吸入が滑らかで連続的であることも自
動車のエンジン用センサからは望めない。従って、流量
の状態によって渦発生体周辺の有効ディメンジョンに微
妙な差が生じ、Ｑ−ｆ特性は第６図の折線に示すように
誤差を生じることになる。高精度な燃料噴射制御を実現
するにはこのような誤差による影響を除去することが望
まれるが、従来はそのような対策は全く講じられていな
い。これが従来装置の第１の欠点である。

また、カルマン渦の発生周波数は渦発生体を通過する空
気流速によって決定される。つまり、カルマンセンサは
内燃機関に吸入さる空気の体積流量を計測している。一
方、内燃機関の空燃比調整は空気質量（空気中の酸素
量）に対して燃料噴射量を制御する必要がある。従っ
て、カルマンセンサを用いて燃料制御するシステムで
は、大気圧力（空気密度）の変化に大じて計測した空気
流量に対する燃料噴射量を補正しなければならない。こ
の為従来は、一定の圧力を検出する圧力スイッチを設
け、一定の大気圧以下になれば一定の補正を加えること
が行なわれているが、このような補正では大気圧の変動
に応じたきめ細かな補正を不可能である。大気圧の変化
をリニア的に検出するリニアセンサを設ければこの点は
改善されるが、コスト高になる欠点がある。また、排気
ガス中の酸素濃度を検出するＯ_２センサが常にリッチ状
態（燃料過多）を呈すれば徐々に補正することも考えら
れるが、Ｏ_２センサは信頼性に乏しいので、これだけ頼
る方式では確実な補正は困難である。これが従来装置の
第２の欠点である。

発明の目的本発明はこのような従来の欠点を改善したものであり、
その目的は、大気圧センサやＯ_２センサを使用しなくて
もきめ細かな大気圧補正を確実に行なうことができると
共に、カルマンセンサのＱ−ｆ特性のバラツキによる影
響を軽減することにある。

発明の原理一般に、一定のエンジン負荷に対してはそれに釣り合う一定の
回転エネルギが必要である。

アイドル時のエンジン負荷は次のような項目を考慮す
ることにより設計時点で把握できる。

ｉ）機械的ロス ii）エンジンオイル特性 iii）エアコンディショナの負荷 iv）オートマチック車のトランスミッションＤレンジｖ）オルタネータの負荷最近のエンジン制御システムでは、アイドル時に回転
数制御を行なうのが普通で、大気圧力が変化した場合で
もバイパス空気量等を調整してエンジン回転数を所定の
目標回転数になるように制御している。

一方、カルマンセンサの出力パルスの周波数から計測し
た空気流量は質量流量ではなく体積流量をあらわしてい
る。そのため、アイドル時に目標回転数を維持するため
には、平地よりも高知の方がより多くの空気量を必要と
する。前記回転数制御ではアイドル回転数を目標回転数
になるようバイパス空気量等を調整するため、この回転
数制御の働きにより高地では、自動的に平地に比べ吸入
空気量が多くなる。

従って、カルマンセンサの出力パルスの周波数は、同じ
アイドル条件時であっても、平地の周波数に比べ高地で
はより高い周波数を呈することになる。そして、その増
加率は、空気密度にほぼ反比例が（燃料過多（リッチ）
で燃焼すれば燃焼速度が早くなりその分トルクが増加す
るので、正確に反比例はしない）するものとなる。そこ
で、予め平地でアイドル時の空気流量を基本空気流量と
して求めておき、この基本空気流量と高地へ移動したと
きの実際の空気流量との差或は比を求めれば、大気圧
（空気密度）の変化を知ることができ、その変化量に基
づいて大気圧補正値（第２の補正値Ｋ）を定め、これに
より燃料噴射量を補正することができる。

しかし、このような安定なアイドル条件時にのみ大気圧
補正を行なうだけでは、平地と高地間を一気に移動した
場合には、大気圧補正が為される機会が全くないか或は
少ないことも考えられる。そこで、本発明では次のよう
な原理に基づきそのような場合にも大気圧補正を可能と
している。

即ち、先ず、設計段階等でカルマンセンサのＱ−ｆ特性
を計測し、得られたＱ−ｆ特性曲線を例えば第７図
（ａ）に示すように全使用領域にわたり複数の区間Ａ_１
〜Ａ_８に分割し、それぞれの区間のＱ−ｆ特性曲線（実
線）の例えば中点のｆ／Ｑ値と、一点鎖線で示す理想Ｑ
−ｆ特性曲線のｆ／Ｑ値との比に対応した補正値（第１
の補正値Am₁〜Am₈）を第７図（ｂ）に示すように第１の
補正値の初期値としてメモリに記憶しておく。なお、理
想Ｑ−ｆ特性曲線と一致する場合の補正値は１とし、そ
れより大きい場合は１より小さくし、それより小さい場
合は大きな値とする。そして、公知の空燃比調整の為の
フィードバック制御（Ｆ／Ｂ制御）における補正係数
（Ｋｆ）の平均値が所定幅を越えた値となったとき、そ
の時の空気流量に対応する第１の補正値を修正すること
により第１の補正値を正確な値に向かって学習させる。

このＱ−ｆ特性の補正は、あくまでそれぞれの流量ゾー
ンでのバラツキを吸収させる為に設けたものである。し
かし、大気圧で変化した場合にも当然Ｑ−ｆ特性がすれ
て第１の補正値の修正値にも現れることになる。また、
この場合には第１の補正値の全てが同じ方向に修正され
ていく（但し、大気圧変化に伴う走行中にアクセスされ
たゾーンの第１の補正値のみが修正されるので、必ずし
も第１の補正値の全部が修正されることはない）。そこ
で、第１の補正値が、Ｑ−ｆ特性の考えられるバラツキ
の範囲を越えて修正されたときは、これは大気圧変化が
原因しているのであるから、前記大気圧補正値（第２の
補正値）を修正し、理想空燃比が得られるようにする。
こうして理想空燃比が得られる状態になると、大気圧補
正が完了したことになる。

発明の実施例第１図は本発明の実施例の要部ブロック図である。吸気
管を流れる空気流量に比例した周波数のパルス信号を発
生するカルマンセンサCRの出力パルスは空気流量算出手
段ATに加えられ、ここで空気流量Ｑが算出される。ま
た、アイドル制御手段ACはスロットルバルブの開度を検
出するスロットルポジションセンサSN_２の出力及びエン
ジン回転数センサSN_３の出力に基づきアンドル状態にお
いて所定のエンジン回転数が得られるようにアイドルス
ピードコントロールバルブ（図示せず）の開度を調整す
る。

基本空気流量記憶手段ME_２には、当該内燃機関を平地に
おいて所定のアイドル状態で且つ理想空燃比で作動させ
た場合における前記空気流量算出手段ATで算出されるで
あろう空気流量の値が記憶されている。所定のアイドル
状態とは、例えば内燃機関の冷却水温が暖機完了を示
す所定値以上であり、スロットルバルブが全閉状態で
あり、エンジン回転数が所定のアイドル回転数で且つ
所定時間以上安定していること等をいう。空気流量の記
憶は、下記のように例えば各負荷に対応した内容で記憶
される。

Ｑ_１：エンジンオイルの粘性抵抗を含めたエンジン自体
の回転負荷に相当する換算空気流量Ｑ_２：エアコンディショナの負荷に相当する換算空気流
量Ｑ_３：オートマチック車のトランスミッションＤレンジ
の負荷に相当する換算空気流量Ｑ_４：オルタネータの負荷の大きさに相当する換算空気
流量基本空気流量検出手段BMは、エアコンディショナが作動
しているか否かを示す信号を出力するエアコンスイッチ
SN_５の出力、トランスミッションレンジがＤレンジであ
る否かを示す手段SN_６の出力、オルタネータが負荷とな
っているか否かを示す手段SN_７の出力を判別し、基本空
気流量記憶手段ME_２に記憶されたＱ_１〜Ｑ_４の値からそ
のときの基本空気流量Ｑｌを算出する。例えば、エアコ
ンディショナのみ負荷となっているときＱ_１＋Ｑ_２をＱ
ｌとし、これにＤレンジの負荷が加わっていればＱ_１＋
Ｑ_２＋Ｑ_３をＱｌとし、更にオルタネータが負荷になっ
ている場合は、Ｑ_１＋Ｑ_２＋Ｑ_３＋Ｑ_４をＱｌとする。

一方、大気圧補正係数記憶手段ME_１には、空気流量算出
手段ATで算出された空気流量Ｑと基本空気流量算出手段
BMで算出された基本空気流量Ｑｌとの差に対応する大気
圧補正係数Ｋａが記憶されている。第２図の特性曲線は
記憶される大気圧補正係数Ｋａの値の一例を特性図とし
て示すもので、両者の差が大きくなるほど補正係数Ｋａ
の値を小さくしている。なお、基本適合は平地で行なう
ため高地用の補正係数のみが記憶されている。また、両
者の差が所定値以下の場合補正係数を１としたのは機械
的ロス的のバラツキを考慮したものである。両者の差に
対応した補正係数値を記憶する代りに、両者の比に対応
した補正係数値を記憶する構成としても良い。また、大
気圧補正係数Ｋａは第２図の特性を計算式で置き換えた
内容を記憶するようにしても良い。

所定アイドル状態検知手段ASは、内燃機関の冷却水温を
検出する温度センサSN_１、スロットルポジションセンサ
SN_２、エンジン回転数を検出するセンサSN_３の出力を判
別して前記〜の条件が満足された状態になったか否
かを判別し、そのような状態になれば大気圧補正係数算
出手段PCに補正係数の算出を指示する。なお、前記〜
の条件に加え、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ
_２センサSN_４からリッチ信号（燃料過多）が出された条
件を付加しても良い。

大気圧補正係数算出手段PCは、補正係数の算出指示を受
けると、空気流量算出手段ATで算出された空気流量Ｑと
基本空気流量算出手段BMで算出された基本空気流量Ｑｌ
との差に対応する補正係数値を大気圧補正係数記憶手段
ME_１から読出し、これを大気圧補正係数記憶手段ME_３に
記憶する。記憶手段ME_３は、イグニッションスイッチが
オフされてもその内容が保持されるようなメモリであ
り、一般的にはバッテリからイグニッションスイッチを
介さずに動作電圧を供給されるメモリで構成される。な
お、空気流量補正手段AMの出力Ｑ′と基本空気流量Ｑｌ
との差或は比に基づいて大気圧補正係数を算出しても良
い。

一方、記憶手段ME_４には、第６図（ｂ）で説明したよう
な第１の補正値の初期値Am１〜Am８が記憶されている。
また、記憶手段ME_５には、第１の補正値の修正値Am１′
〜Am８′が記憶される。この記憶手段ME_５はイグニッシ
ョンスイッチがオフされても記憶内容が保持されるよう
イグニッションスイッチを経由しない電圧により動作す
る。初期状態においては記憶手段ME_４の内容がそのまま
転送される。空気流量補正手段AMは、空気流量算出手段
ATで算出された空気流量Ｑを、その流量に対応する補正
値Am１′〜Am８′で補正することによりＱ−ｆ特性のバ
ラツキによる空気流量の誤差を補正し、修正した空気流
量Ｑ′を出力する。なお、実際に使用する補正値は、算
出された空気流量値に対応する補正値を、補正値Am′１
〜Am８′を補間して求めるのがより望ましい。

フイードバック制御手段FBは、Ｏ_２センサSN_４のリッチ
信号，リーン信号に基づき公知の空燃比制御を行なう。
即ち、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ_２センサの出
力が燃料過多を示すリッチ信号を出力すると、空燃比補
正係数Ｋｆを小さくし、反対のリーン信号を出力すると
空燃比補正係数Ｋｆを大きくする。なお、Ｏ_２センサの
異常に対する保護の為、空燃比補正係数Ｋｆには下許容
値Ｋ_Ｌ（例えば0.8）と上許容値Ｋ_Ｈ（例えば1.2）が定
められており、空燃比補正係数Ｋｆの最大或は最小値は
これらの上，下許容値にクランプされる。

空燃比補正係数平均算出手段MMは、フィードバック制御
手段FBで使われている空燃比補正係数Ｋｆの過去所定時
間の平均値Ｋfmを算出し、これをＱ−ｆ補正値修正手段
CM_１に送出する。また、Ｏ_２センサ監視手段DEは、過去
所定時間内でＯ_２センサの出力がリッチ，リーンを繰返
しているか否かを監視し、繰返しておればＯ_２センサが
正常に作動しているものとしてその旨をＱ−ｆ補正値修
正手段CM_１に送出する。

Ｑ−ｆ補正値修正手段CM_１は、Ｏ_２センサが正常に作動
しており、且つ空燃比補正係数の平均値Ｋfmが予め定め
た上限値Ｋfmax例えば1.05以上であるか、或は予め定め
た下限値Ｋfmin例えば0.95以下であるかを判別し、空燃
比補正係数の平均値Ｋfmが上限値以上であれば、空気流
量補正手段AMで現在使用されている記憶手段ME_５の第１
の補正値の修正値（Am１′〜Am８′のいずれか一つ）を
予め定められた量例えば0.01だけ大きく修正し、空燃比
補正係数の平均値Ｋfmが下限値以下であれば、その修正
値を予め定められた量例えば0.01だけ小さく修正する。

大気圧補正係数手段CM_２は、記憶手段ME_５に記憶された
各修正値Am１′〜Am８′を予め定められた上限値Ａ_Ｈ，
下限値Ａ_Ｈと比較し、複数個の修正値Am１′〜Am８′が
上限値を越えておれば、記憶手段ME_３に記憶された大気
圧補正係数Ｋを予め定められた量例えば0.01だけ大きく
し、複数個の補正値Am１′〜Am８′が下限値を越えてお
れば、記憶手段ME_３に記憶させた大気圧補正係数Ｋを予
め定められた量例えば0.01だけ小さくする。

燃料噴射量算出手段CFは、空気流量補正手段AMから出力
された空気流量Ｑ′と、大気圧補正係数記憶手段ME_３に
記憶された補正係数Ｋと、フィードバック制御手段で調
整された空燃比補正係数Ｋｆ，エンジン回転数Ｎと、空
気流量から噴射時間に換算する係数αとから、次式によ
り燃料噴射量Ｔを算出する。

Ｔ＝α×Ｋｆ×Ｑ′×Ｋ／Ｎ …（１）この大気圧補正された燃料噴射量Ｔは、燃料噴射制御手
段EJに入力され、所定のクランク回転毎にＴの時間に相
当する期間だけインジェクタIJ_１〜IJ_４から燃料が内燃
期間内へ直接或は吸気管内へ噴射される。

次に第１図の動作を説明する。当初、平地において記憶
手段ME_３には１なる値の大気圧補正係数Ｋが記憶されて
おり、記憶手段ME_５には記憶手段ME_４と同様に第１の補
正値の初期値が記憶されているとする。このような状態
で各種の空気流量で平地走行されると、記憶手段ME_５の
補正値が適合していない場合、空燃比補正係数の平均値
Ｋfmが上限値，下限値を越え、Ｑ−ｆ特性補正値修正手
段CM_１により記憶手段ME_５の修正値Am１′〜Am８′が修
正されることになり、第１の補正値の学習が行なわれ、
適切な修正値Am１′〜Am８′が算出，記憶されることに
なる。

この状態で、平地から高地へ向かって走行すると、カル
マンセンサCRの前述した性格により空気流量算出手段AT
で実際に吸入される空気質量流量より多い空気質量流量
が算出されるので、Ｏ_２センサSN_４はリッチ信号を送出
する回数が多くなり、これを補償するためフィードバッ
ク制御手段FBは空燃比補償係数Ｋｆを１より小さくす
る。この状態が続くと、平均算出手段MMで空燃比補正係
数の平均値Ｋfmが下限値より小さくなったことが判別さ
れ、修正手段CM_１により記憶手段ME_５の対応する第１の
補正値の補正値Am１′〜Am８′が減少される。異なる流
量で走行された場合も同様の過程により記憶手段ME_５に
記憶された別の修正値Am１′〜Am８′も減少される。こ
の修正の結果、複数個の修正値Am１′〜Am８′が所定値
以下になると、修正手段CM_２により記憶手段ME_３の大気
圧補正係数Ｋが減少される。このような修正値Am１′〜
Am８′及び大気圧補正係数Ｋの修正，記憶は、Ｏ_２セン
サSN_４の出力が安定し、空燃比補正Ｋｆが下限値を基準
に変動するような状態、つまり理想空燃比に近い燃料制
御が安定して行なわれるまて続けられ、そのような状態
になったときには記憶手段の値Ｋはそのときの大気圧に
近い値となり、その高度において走行を続けるに十分な
大気圧補正が行なわれる。なお、Ｋが減少されるにつれ
記憶手段ME_５の補正値は初期値に戻る方向に修正され
る。

一方、高地から平地へ走行する場合は前述とは逆の過程
を経て、記憶手段ME_３のＫ値が平地に近い値に調整され
る。

ところで、高地において前述のようにして学習された記
憶手段ME_３の記憶値Ｋも、バッテリ端子から電源ライン
が外されると、消失して不定な値になってしまう。一般
に、イグニッションスイッチのオン時には記憶手段ME_３
の記憶値が信頼性を有するものか否かを判別し、信頼性
のない場合は「１」の値を初期値として記憶するように
している（記憶手段ME_５についても同様の処理が行なわ
れる）。なお、そのような方法としては、例えば記憶手
段ME_３にＫ値以外の複数ビットの所定値Ｚを記憶してお
き、イグニッションスイッチのオン時にこの所定値Ｚを
読取り、正しくＺが記憶されていれば記憶されたＫ値は
信頼性のあるものと判別し、Ｚの記憶が確認されなけれ
ば記憶内容の喪失が行なわれたものとして「１」の値を
初期値として記憶する方法等が採用される。このように
記憶手段ME_３のＫ値が初期化され平地に合った「１」に
されると、高地走行中にはＯ_２センサの出力はリッチ状
態を維持したままとなり、修正手段CM_１による記憶手段
ME_５の修正、従って記憶手段ME_３の修正は不可能とな
る。しかし、本発明では、そのような場合でも、所定ア
イドル状態検出手段ASで所定のアイドル状態が検出され
ると、大気圧補正係数算出手段PCにより現在の大気圧に
合致した大気圧補正係数が算出され、これが記憶手段ME
_３に記憶されるので、記憶手段ME_３の学習内容がキャン
セルされても、アイドル状態にすれば直ちに正確な大気
圧補正を行なうことができる。

第３図は本発明実施例のハードウェア構成の一例を示す
ブロック図であり、１はバッテリで、負端子は接地さ
れ、正端子はＡ／Ｄ変換器２及び定電圧回路３，34に入
力される。４はエアクリーナで空気はここから吸気管５
に吸入される。６はカルマンセンサであり、吸気管５を
流れる空気流量に反比例した周期の出力パルスａをマイ
クロプロセッサ７の割込み端子に入力する。33は吸気温
を検出する温度センサでその出力はＡ／Ｄ変換器２に力
される。カルマンセンサ６の下流にはスロットル弁８が
設けられ、吸入空気量をアクセルペダル（図示せず）の
踏み込み量に応じて制御する。スロットル弁８の開度は
スロットルポジションセンサ９により検出され、入力イ
ンタフェイス回路10に入力される。11は出力インタフェ
イス回路12からの信号で作動し、スロットル弁８をバイ
パスして流れる空気量を制御するアイドルスピードコン
トロール弁であり、例えばコイルに通電するとロータが
回転しバルブシャフトが前後に移動してバルブボデーの
隙間が複数ステップにわたり変化する構造が採用され
る。13はインジェクタで、出力インタフェイス回路12か
らのパルス信号の幅に応じた時間だけ燃料を吸収管に噴
射する。噴射された燃料はそこで気化し、吸気弁14が開
かれたときにシリンダ15内に吸い込まれ、スパークプラ
グ16で着火され燃焼したガスはピストン19を押下げ、排
気弁17が開られたときに排気管18に取出される。シリン
ダブロック中には冷却水が入れられており、その水温が
温度センサ20で検出され、Ａ／Ｄ変換器２に入力され
る。また排気管18にはＯ_２センサ21が設けられ、酸素濃
度が検出される。Ｏ_２センサ21は酸素濃度が０（ゼロ）
つまり空気量に対して燃料が多い燃焼が行なわれたとき
リッチ信号を、そうでないときリターン信号を発生し、
入力インタフェイス回路10に入力する。22はイグナイタ
であり、出力インタフェイス回路12から送出される点火
時期を示す信号を入力するディストリビュータ23を介し
てスパークプラグ16を所定の時期に着火させる。ディス
トリビュータ23にはクランク角度センサが設けられ、そ
の出力が入力インタフェイス回路10に入力されている。
なお、24は触媒装置である。

制御部25は、マイクロプロセッサ７とそのバス26に接続
されたＡ／Ｄ変換器２，入力インタフェイス回路10，出
力インタフェイス回路12，ＲＯＭ27及びＲＡＭ28，35
と、ＲＡＭ35以外の回路に動作電圧を供給する定電圧回
路３とから成る。ＲＡＭ35はバッテリ１に連結された定
電圧回路34の出力で働き、イグニッションスイッチ36が
オフされても記憶内容を保持する。このＲＡＭ35に前記
第１の補正値の修正値Am１′〜Am８′，実際に使用する
大気圧補正係数Ｋ等が記憶される。前記ＲＯＭ27中に必
要なプログラム，基本空気流量Ｑ_１〜Ｑ_４，大気圧補正
係数や必要なデータが記憶される。制御部25は、燃料噴
射量の制御の他、アイドル回転数制御，点火時期制御等
を行なう。29はエアコンスイッチであり、その出力は入
力インタフェイス回路10に入力される。また、トランス
ミッション30の変速位置を検出するシフト位置検出器31
の出力及びスタータ32のスタータ起動中信号が入力イン
タフェイス10に入力されている。

マイクロプロセッサ７はカルマンセンサ６からの出力パ
ルスの例えば立上がり時に第４図に示すステップＳ１〜
Ｓ13の割込み処理を実行し、カルマンセンサ６の出力パ
ルスの平均周期（空気流量に反比例する）Ｔ６を算出す
る。即ち、マイクロプロセッサ７は割込みがかかると、
先ずその時の時刻を最新パルス時刻Ｔ１として記憶し
（Ｓ１）、パルスカウント数Ｎを＋１カウントアップす
る（Ｓ２）。次に、パルスカウント数Ｎが所定数（Ｎma
x ）以上であるか否かを判別し、所定数以上であればス
テップＳ６へ移行し、所定数未満であれば最新パルス時
刻Ｔ１から１パルス前の割込み時刻Ｔ３を引いて今回の
パルス周期Ｔ２を求め、Ｔ２が所定周期（Ｔmax ）以上
であるか否かを判別する（Ｓ５）。そして、Ｔ２が所定
周期以上であればステップＳ６へ移行し、所定周期未満
であれば最新パルス時刻Ｔ１の値を１パルス前の割込み
時刻Ｔ３として（Ｓ13）、メインルーチンへ復帰する。
ステップＳ６は、最新パルス時刻Ｔ１から前回の平均化
終了時の時刻Ｔ５を引いて平均化するパス間時間Ｔ４を
求め、このＴ４をパルス数Ｎで割ることにより平均パル
ス周期Ｔ６を算出する（Ｓ７）。そして、最新パルス時
刻Ｔ１を平均化終了時の時刻Ｔ５として記憶し（Ｓ
８）、所定数（Ｎmax ）の値を、今回のパルス数Ｎに常
数αを足した値に変更する（Ｓ９）。αは例えば２〜４
程度に設定する。また、Ｎmax の最大値を制限する為に
Ｎmax を所定値βと比較し、βより大きくなればβを値
にクランプする処理を行なう（Ｓ10，Ｓ11）。平均化処
理を行なったときは、パルスカウント数Ｎを零にクリア
して次回の処理に備える。なお、吸入空気量はＱ＝ｆ_１
（Ｔ６）なる公知の関係式により求められる。

また、マイクロプロセッサ７はディストリビュータ23の
クランク角センサの出力を読取ってエンジン回転数を検
出し、アイドル時においてエンジン回転数が所定の回転
数になるようにマイドルスピードコントロール弁11の開
度を調整する公知のアイドル制御を実施している。

第５図は本発明の大気圧補正の機能を付加したマイクロ
プロセッサ７のメイン処理の要部の一例を示すフローチ
ャートである。ここでは、メイン処理が所定時間毎、例
えば10ms毎に行なわれているものとしている。

マイクロプロセッサ７はメイン処理において先ずカルマ
ンセンサ６の出力パルスの平均周期Ｔ６に基づき吸入空
気量Ｑを算出する（Ｓ20）。次に、ＲＯＭ27に設定され
た第１の補正値の初期値をＲＡＭ35に転送した修正値Am
１′〜Am８の中から流量Ｑに対応する修正値を選択し
（Ｓ21）、この修正値に基づいて空気流量Ｑを補正し、
修正流量Ｑ′を算出する（Ｓ22）。次にディストリビュ
ータ23のクランク角センサの出力からエンジン回転数を
算出する。（Ｓ23）。

次にフィードバック制御条件が成立したか否かを判別し
（Ｓ24）、条件が成立しない場合例えばＯ_２センサ21が
活性化していないか高負荷走行時や燃料カット時等は空
燃比補正係数Ｋｆを1.0 にして（Ｓ25）ステップ33へ移
行する。またフィードバック条件が成立していると所定
のフィードバック制御を行なう。即ち、Ｏ_２センサ21か
らリッチ信号が出力されているときは空燃比補正係数Ｋ
ｆを所定量だけ減小し（Ｓ26，Ｓ27）、リーン信号が出
力されているときは所定量だけ増大する（Ｓ30）。な
お、空燃比補正係数Ｋｆは所定の許容値Ｋ_Ｌ，Ｋ_Ｈでク
ランプされる（Ｓ28，Ｓ29，Ｓ31，Ｓ32）。

次にマイクロプロセッサ７は、Ｏ_２センサ21の出力が信
頼できるか否かを判別する（Ｓ33）。これは、例えばリ
ッチ，リーン信号が過去所定時間内で繰返されているか
否かで行なわれる。Ｏ_２センサ21の出力が常時リッチ状
態或はリーン状態であるときはステップＳ43へ移行し、
信頼性ある場合にはステップＳ34〜Ｓ43の修正処理を実
行する。

第１の補正値の修正は、先ずステップＳ34で過去所定時
間内の空燃比補正係数Ｋｆの平均値Ｋfmを算出し、平均
値Ｋfmが予め定められた上限値Ｋfmaxより大きいか否
か、下限値Ｋfminより小さいか否かを判別する（Ｓ35，
Ｓ37）。そして、平均値Ｋfmが上限値Ｋfmaxより大きい
場合、ステップＳ21で選択した第１の修正値を所定量だ
け増大し（Ｓ36）、平均値Ｋfmが下限値Ｋfminより小さ
い場合、ステップＳ21で選択した第１の修正値を所定量
だげ減小（Ｓ38）。

また、大気圧補正係数Ｋの修正は、ＲＡＭ35に記憶され
た複数個の修正値Am１′〜Am８が所定値Ａ_Ｌより小さい
か否か、所定値Ａ_Ｈより大きいか否かを判別し（Ｓ39，
Ｓ41）、所定値Ａ_Ｌより小さい場合、ＲＡＭ35に記憶し
た大気圧補正係数Ｋの値を所定量減少し（Ｓ40）、所定
値Ａ_Ｈより大きい場合大気圧補正係数Ｋの値を所定量増
大する（Ｓ42）。

また、マイクロプロセッサはステップＳ43で所定のアイ
ドル状態になっているか否か即ち前記〜或は〜
の条件が成立しているか否かを入力インタフェイス回路
10から取り込んだスロットルポジションセンサ９，ディ
ストリビュータ23に設けたクランク角度センサ，温度セ
ンサ20の各入力により判別する。マイクロプロセッサ７
は所定のアイドル状態になっていない場合は、ステップ
Ｓ48の下へ移行し、条件が成立するとステップＳ44へ移
行する。

ステップＳ44では現在のアイドル状態に対応する基本空
気量Ｑｌを計算する。この計算は、ＲＯＭ27に予め記憶
されたＱ_１〜Ｑ_４と、入力インタフェイス回路10及びＡ
／Ｄ変換器２から取り込んだエアコンスイッチ29，シフ
ト位置検出器31，バッテリ電圧の各入力に基づいて前述
のようにして計算する。なお、オルタネータが負荷にな
っているか否かはバッテリ電圧が所定値以下か否かで判
別できる。次にマイクロプロセッサ７はそのときのアイ
ドル状態に対応する大気圧補正係数Ｋａを算出する（Ｓ
45）。これは、ＱとＱｌとの差に対応して予めＲＯＭ27
に記憶されていた大気圧補正係数Ｋａを読出すか、或は
所定の計算式により算出する。次にマイクロプロセッサ
７は修正サイクルか否かを判別する（Ｓ46）。修正サイ
クルとは大気圧補正をするサイクルの意味であり、例え
ば１秒毎に１回修正サイクルが現れる。修正サイクルに
なると、マイクロプロセッサ７は次式によって実際の補
正に使う大気圧補正係数Ｋを算出する（Ｓ４７）。

Ｋ＝Ｋ＋（Ｋａ−Ｋ）／ｎここで、Ｋは前回算出された実際の補正に使う大気圧補
正係数、ｎはフィルタ定数である。このように実際に使
う大気圧補正係数を徐々に変化させるのは、大気圧は緩
やかにした変化しないので誤動作を防止する為である。

ステップＳ48では前記（１）式に従って燃料噴射量が計
算され、Ｔに相当する期間だけインジェクタ13から燃料
が噴射されるように出力インタフェイス回路12を介して
イグナイタ22に信号を送出する。

発明の効果以上説明したように、本発明によれば、カルマンセンサ
のＱ−ｆ特性のバラツキによる影響を軽減することがで
きると共に、効果なリニア大気圧センサを使用しなくて
も比較的きめ細かな大気圧補正が可能となる。従って、
大気圧センサを設けるスペースの削減，取付け工程の削
減とあいまって安価な燃料噴射装置が提供できる効果が
ある。また、所定のアイドル状態が確保できる状態下で
は大気圧補正係数算出手段により適切な大気圧補正係数
の算出が可能であり、所定のアイドル状態が確保されな
い場合には第１及び第２の補正手段で大気圧補正係数が
適切に修正されるから、平地と高地間を一気に走行する
場合にも大気圧補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部ブロック図、第２図は大
気圧補正係数Ｋａの値の一例を示す線図、第３図は本発
明実施例のハードウェア構成の一例を示すブロック図、
第４図はカルマンセンサの出力パルスから平均周期を算
出する処理例を示すフローチャート、第５図は大気圧補
正の処理例を示すフローチャート、第６図はＱ−ｆ特性
図、第７図は第１の補正値の初期値の説明図である。６はカルマンセンサ、７はマイクロプロセッサ、11はア
イドルスピードコントロールバルブ、13はインジェク
タ、20は温度センサ、21はＯ_２センサ、29はエアコンス
イッチである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の吸気側に設けたカルマン渦式空
気流量センサの出力パルスから内燃機関に吸入される空
気流量を計測し、この計測値に基づいて燃料噴射量を調
整する電子式燃料噴射制御装置において、所定の条件を
満たすアイドル時に計測された前記空気流量と予め平地
で前記所定の条件と同じ条件を満たすアイドル時に計測
される前記空気流量に対応して定められた基本空気流量
との差或いは比に対応する大気圧補正係数を算出する大
気圧補正係数算出手段と、該手段により算出された大気
圧補正係数を記憶する第１の記憶手段と、前記カルマン
渦式空気流量センサのＱ−ｆ特性のバラツキを補正する
為に流量ゾーン毎に用意された複数個の第１の補正値を
記憶する第２の記憶手段と、Ｏ₂センサが正常に動作し
ている間にフィードバック制御で使われる空燃比補正係
数の平均値が所定範囲を外されたとき前記第１の補正値
を増加，減少させる第１の修正手段と、修正された前記
第１の補正値が所定範囲を外れたとき前記第１の記憶手
段に記憶された大気圧補正係数を増加，減少させる第２
の補正手段と、前記第１の記憶手段に記憶された大気圧
補正係数値により前記燃料噴射量を補正する手段とを具
備したことを特徴とする電子式燃料噴射制御装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の電子式燃料噴
射制御装置において、前記第２の記憶手段に記憶されて
いる複数個の第１の記憶手段が前記所定範囲を外れたと
き前記第１の記憶手段に記憶された大気圧補正係数を除
々に補正することを特徴とする電子式燃料噴射制御装
置。