JPH0461178B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は電子制御式の燃料噴射装置の制御方
法、詳しくは、内燃機関に加わる負荷が、低負荷
から高負荷に変化した場合、燃料を運転状態に応
じて噴射される通常の基本噴射量に加えて所定の
量の燃料を増量して噴射する燃料噴射装置の制御
方法に関するものである。

［従来技術］ 電子制御式の燃料噴射装置を備えた自動車用内
燃機関においては、負荷が低負荷から高負荷に変
化した場合、運転状態に応じて噴射される燃料の
量、即ち基本噴射量、に加えて一定量の燃料を増
量（以下、パワー増量という）。して噴射し、空
燃比（気筒に送られる混合気の空気と燃料の重量
比）をリツチ（燃料が理想的な空燃比よりも濃
厚）にして高出力を維持するようにし、車速の低
下を防いでいる。

しかしながら、従来かかるパワー増量によるそ
の増量値、即ちパワー増量値は、常に一定の値と
されている。よつて、第１図イに示すように負荷
の変化直後、例えばスロツトルバルブの開放の度
合を示すスロツトル開度が増大、あるいは吸気管
負圧が減少した直後に同図ロに示す如き一定量の
値の燃料が増量して噴射されることから以下の様
な問題が生じている。即ち、第１図ハに示すよう
に気筒に吸入される吸入空気は低負荷時には、エ
ンジンより発する熱にて温められた吸気ポート、
吸気マニホールド等を通過することによつて加熱
され、外気よりも高温にされる。しかし、負荷が
高くなると共に吸入空気量が増大することから、
吸気ポート、吸気マニホールド等が冷却され、し
たがつて吸入空気も加熱されることがなく、吸入
空気の温度は次第に外気温に近づく。この結果、
第１図ニに示すように吸入空気温度が比較的高い
間は、空気密度が低いことから、パワー増量を行
つた場合空燃比は、ニの図中一点鎖線で示す目標
とする空燃比よりも更にリツチ（オーバーリツ
チ）となりエミツシヨンがその分増大され、また
燃料がオーバーリツチになる分だけ無駄に消費さ
れ、燃費を悪化させると言う問題が生ずる。

［発明の目的］ 本発明の目的とするところは、内燃機関に加わ
る負荷が低負荷から高負荷に変化した場合に基本
噴射量より増量して噴射される燃料の、その増量
の仕方を制御することにより、上述した如き負荷
変化直後に空燃比がオーバーリツチとなり、エミ
ツシヨン及び燃費が悪化すると言つた問題を改善
した燃料噴射装置の制御方法を提供することにあ
る。

［発明の構成］ かかる目的を達成する本発明の構成は、第２図
フローチヤートに示す如く、 （P1） 内燃機関の運転状態に応じて、燃料噴
射装置の燃料噴射弁より噴射される燃料の基本
噴射量を演算すると共に、 （P2） 該内燃機関に加わる負荷を検出し、当
該負荷が高負荷の時には、 （P3） 前記基本噴射量に燃料増量値を加えて、
前記燃料噴射弁より噴射される燃料を増量補正
する燃料噴射装置の制御方法において、 （P4） 前記負荷が低負荷から高負荷に変化し
たとき、 （P5） 上記燃料増量値を予め設定された所定
値とし、 （P6） 更にその後所定期間経過するまでの間、
前記燃料増量値を除々増加することを特徴とす
る燃料噴射装置の制御方法 を要旨としている。

［実施例］ 以下に本発明を、実施例を挙げて図面と共に説
明する。

まず第３図は本発明方法が適用される第１実施
例の四サイクル四気筒内燃機関（エンジン）及び
その周辺装置を表わす概略系統図である。

１はエンジンン、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はスロツトルバルブ、１
１はスロツトルバルブ１０に連動し、スロツトル
バルブ１０の開度に応じた信号を出力するスロツ
トルポジシヨンセンサ、１２はスロツトルバルブ
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ールバ
ルブISCV、１４は吸入空気量を測定するエアフ
ローメータ、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
るデイストリビユータ、１８はデイストリビユー
タ１７内に取り付けられ、デイストリビユータ１
７の１回転、即ちクランク軸２回転に24発のパル
ス信号を出力する回転角センサ、１９はデイスト
リビユータ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。

更に２１はエンジン冷間時に、スロツトルバル
ブを迂回して流れる空気の通路、即ちフアースト
アイドル用バイパス路を示している。そして２２
はフアーストアイドル用バイパス路２１を通る空
気量を制御するエアバルブを示している。尚エア
バルブ２２はエンジン冷間時に暖機運転に必要な
エンジン回転数を確保するためにフアーストアイ
ドル用バイパス路２１を開くように作動する。

次に第４図は電子制御回路２０のブロツク図を
表わしている。

３０は各センサより出力されるデータを制御プ
ログラムに従つて入力及び演算すると共に、燃料
噴射弁６、ISCV１３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
ニツト（以下、単にCPUと呼ぶ。）、３１は前記
制御プログラムや燃料噴射量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（以
下、単にROMと呼ぶ。）、３２は電子制御回路２
０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（以下、単にRAMと呼ぶ。）、３３は図示せぬ
キースイツチがオフされても以後のエンジン作動
に必要な学習値データ等を保持するよう、バツテ
リによつてバツクアツプされたバツクアツプラン
ダムアクセスメモリ（以下、単にバツクアツプ
RAMと呼ぶ。）、３４は図示していない入力ポー
トや必要に応じて設けられる波形整形回路、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、等が備えられた入力部を
それぞれ表わしている。３５は図示していない入
力ポート等の他に出力ポートが設けられその他必
要に応じて燃料噴射弁６、ISCV１３等をCPU３
０の制御信号に従つて駆動するに駆動回路等が備
えられた入・出力部、３６は、CPU３０、ROM
３１等の各素子及び入力部３４入・出力部３５を
結び各データが送られるバスラインをそれぞれ表
わしている。

上記電子制御回路２０による燃料噴射弁６の制
御は、演算された燃料噴射量に相当する時間だけ
低レベルとなるパルス信号を燃料噴射弁６に出力
することにより実行される。

次に、本実施例の要部となる制御プログラムを
第５図フローチヤートに沿つて説明する。

本プログラムは「パワー増量処理」ルーチンを
表わし、主たる制御プログロムの一部またはサブ
ルーチンの形でROM３１内に格納されている。

そして図示せぬ公知の基本噴射量演算ルーチン
にて、回転角センサ１８等によつて検出されたエ
ンジン回転数Ｎとエアフローメータ１４によつて
検出された吸入空気量Ｑとによつて演算され、更
に酸素センサ５や水温センサ９の検出信号によつ
て適宜補正された燃料の基本噴射量TPが求めら
れた後に、本プログラムの処理が実行される。

本プログラムの処理が開始されると、まずステ
ツプ５０にてパワー増量を行う条件が成立してい
るか否かが判定される。パワー増量を行う条件と
は、エンジン１に加わる負荷が低負荷から変化し
高負荷となつている場合を示し、具体的にはスロ
ツトルポジシヨンセンサ１１により検出されるス
ロツトル開度あるいは、吸気マニホールド７に負
圧センサを設け、この負圧センサにより検出され
る吸気管負圧に基づいて負荷変化が判定される。

本ステツプ５０においてスロツトル開度（若し
くは吸気管負圧）が負荷状態になつていると判定
した場合はパワー増量条件が成立しているとして
次ステツプ６０の処理に移行し、一方、パワー増
量を行う必要の無い低負荷であると判定した場合
はステツプ７０の処理により、パワー増量を行う
べき旨を示すフラグである増量フフラグＦを
「Ｏ」にリセツトすると共にタイマの値ｔを「Ｏ」
にリセツトした後、本ルーチンの処理を終える。

ステツプ５０にてパワー増量条件が成立してい
ると判定された場合に行われるステツプ６０の処
理においては、既にパワー増量フラグＦが「１」
にセツトされているか否かを判定し、増量フラグ
Ｆが「１」にセツトされていない、即ち、「NO」
と判定されたならば、ステツプ８０の処理に移行
する。一方、増量フラグＦが「１」にセツトされ
ている、即ち、「YES」と判定されたならばステ
ツプ８０の処理を行うことなく後述ステツプ９０
の処理に移行する。

ステツプ８０においては、エンジン１に加わる
負荷が高負荷に変化後、初めて本ステツプの処理
が行われることから、増量フラグＦを「１」にセ
ツトすると共にプログラムによつて計時されるソ
フトタイマ等のタイマをスタートさせ、次ステツ
プ９０の処理に移行する。尚、タイマはカウンタ
素子等を用いたハードタイマであつても良い。

ステツプ９０においては、現時点におけるタイ
マの値（計時値）が予め設定した値t₁より大であ
るか否かが判定され、「NO」即ち、「ｔ≦t₁」で
あればステツプ１００の処理に移行する。尚、ス
テツプ８０においてタイマがスタートされた直後
であれば、本ステツプ９０においては当然
「NO」と判定される。

そしてステツプ１００においては、パワー増量
値Ｋを第６図イに示す如き最も小さな値K₁とし
て後述ステツプ１６０の処理に移行する。

一方、ステツプ９０おいてタイマの値ｔがt₁よ
り大であると判定された場合は、ステツプ１１０
の処理に移行する。

ステツプ１１０においては、タイマの値が予め
設定した値t₂よりり大であるかか否かが判定さ
れ、「NO」即ち「ｔ≦t₂」であればステツプ１２
０の処理に移行する。

ステツプ１２０の処理は、パワー増量値Ｋを第
６図イに示す如く前述K₁よりやや大きい値K₂と
した後、後述ステツプ１６０の処理に移行する。

一方、ステツプ１１０においてタイマの値がt₂
より大であると判定された場合は、ステツプ１３
０の処理に移行する。

ステツプ１３０においては、タイマの値が予め
設定した値t₃より大であるか否かが判定され、
「NO」即ち「ｔ≦t₃」であればステツプ１４０の
処理に移行する。

そしてステツプ１４０においてはパワー増量値
Ｋを第６図イに示す如く前述K₂より更に大きな
値K₃とした後、後述ステツプ１６０の処理に移
行する。

一方、ステツプ１３０においてタイマの値ｔが
t₃より大であると判定された場合は、次ステツプ
１５０の処理に移行する。

ステツプ１５０においてはパワー増量値Ｋを第
６図に示す如く最も大きな値K₄とする。尚、K₄
としては、例えば基本噴射量を12〜15％増大する
値が、またタイマの値t₃としては２〜4sec程の値
が適宜選ばれる。

続くステツプ１６０においては図示せぬ基本噴
射量演算ルーチンで算出された基本噴射量TPに
新たにパワー増量値Ｋを加えたものを新たな基本
噴射量TPとして本プログラムの処理を終了する。

そして、図示せぬ噴射ルーチンにおいてTPで
表わす量の燃料が燃料噴射弁６より噴射される。

次に本実施例の作用を説明する。

以上述べた制御プログラムの処理により、エン
ジン１に加わる負荷が低負荷から高負荷に変化し
た場合、パワー増量値は第６図イ，ロのグラフで
示すように、負荷変化後、吸入空気温の低下に合
わせて時間の経過と共に徐々に増加し、t₃で示す
時間経過後に所定の値K₄となる。そして以後高
負荷状態が持続する間はパワー増量値は一定の値
K₄のまま維持される。

その結果、第６図ハに示すように、負荷変化
後、すみやかに空燃比は目標の値までリツチにな
り、第１図ニに示す従来例の如く、負荷変化後一
旦オーバーリツチとなつた後に目標の値となるこ
とがなく、エミツシヨンが不要に増大せず、燃料
の無駄な消費もなくなる。

尚、タイマの値を更に細かく分けてパワー増量
値Ｋをきめ細かく徐々に増大すれば、上述の効果
は、更に大きくなる。

次に本発明の第２実施例を、その要部を表わす
制御プログラムに沿つて説明する。尚、第２実施
例に用いられるエンジン及びその周辺装置は前述
実施例と同様であるから説明を省く。

第７図は第２実施例の制御プログラムを表わす
フローチヤートである。第５図第１実施例の制御
プログラムと異なる点は、第１実施例が、パワー
増量値Ｋを負荷変化後、階段状に増大するのに対
し、本実施例は負荷変化後、パワー増量値Ｋをな
めらかに増大するようにしている。

第７図制御プログラムのフローチヤートにおい
て、ステツプ５０，６０，７０，８０，１３０，
１５０、及び１６０に示す処理は第１実施例制御
プログラムと同様にし、ステツプ９０，１００，
１１０，１２０及び１４０に示す処理の代りにス
テツプ１７０に示す処理を行うようにしている。
よつて第５図フローチヤートに示す各ステツプの
番号と同じ処理は説明を省略する。

本プログラムにおいてステツプ１７０は、パワ
ー増量値Ｋを例えば、吸入空気温の変化を考慮し
て、 Ｋ＝Ｆ(t)＝at＋K₁ （ａは係数、K₁は定数） なる関数に従つて求める処理を表わし、ステツプ
１３０の処理とステツプ１７０の処理とによつて
負荷変化後、t₃に示す時間が経過するまでは一定
の傾きを持つ直線に従つてパワー増量値Ｋが増大
される。

その結果、本実施例においては第８図に示すよ
うにパワー増量値Ｋは、負荷変化直後はK₁とさ
れ、その後なめらかに増大され、t₃の時間が軽過
した後に一定の値K₄とされる。

したがつて、空燃比は第１実施例に比べより目
標とする値にスムーズに移行し、エミツシヨン、
燃費は第１実施例に比べ更に改善される。

尚、ステツプ１７０において関数Ｆ(t)は、吸入
空気温の変化により即した曲線を表わすものであ
つても良く、さらに、時間ｔの変数の代りに吸気
温センサ８によつて検出された値を変数とするも
のであつても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明おいては、内燃機関
が低負荷から高負荷に変化すると、基本噴射量に
対する燃料増量値を所定値に設定し、その後所定
期間経過するまでその燃料増量値を除々に増加さ
せる。

このため内燃機関が低負荷から高負荷に変化し
た直後、即ち吸入空気温度が比較的高く、空気密
度が低くなる場合には、基本噴射量に対する燃料
増量値が比較的低い値に設定され、その後内燃機
関の高負荷運転に伴い吸入空気温度が低くなるに
連れて（即ち空気密度が高くなるに連れて）、燃
料増量値が増加されることとなり、従来の様に負
荷変化と同時に一気に所定の量だけ燃料を増量し
て噴射を行つていた場合に比べ、負荷変化による
吸入空気温の変化に伴つて過渡的に空燃比がオー
バーリツチになることがない。したがつて、その
分エミツシヨンが改善され、燃費も向上する効果
が得られる。

更に、負荷変化後、空燃比が高負荷時の目標値
までスムーズに移行することから、出力トルクの
乱れもなく、運転性が改善され、また特別な装置
を備える必要がないことから、従来装置に容易に
適用することが可能であると言つた副次的効果も
生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図イないしニはそれぞれ低負荷から高負荷
へ負荷が変化した場合の、スロツトル開度（吸気
管負圧）、従来例によるパワー増量値、吸入空気
温、従来例による空燃比の変化を示すグラフ、第
２図は本発明の構成を示す説明図、第３図は本発
明の適用される第１実施例のエンジン及びその周
辺装置を示す概略系統図、第４図は同じく電子制
御回路を示すブロツク図、第５図は第１実施例の
要部となる制御プログラムを示すフローチヤー
ト、第６図イないしハは第１実施例の作用を説明
するグラフ、第７図は本発明の第２実施例の要部
となる制御プログラムを示すフローチヤート、第
８図は第２実施例の作用を説明するグラフを示し
ている。 １……エンジン（内燃機関）、６……燃料噴射
弁、８……吸気温センサ、１０……スロツトルバ
ルブ、１１……スロツトルポジシヨンセンサ、２
０……電子制御回路、３０……CPU。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の運転状態に応じて、燃料噴射装置
   の燃料噴射弁より噴射される燃料の基本噴射量を
   演算すると共に、 該内燃機関に加わる負荷を検出し、 当該負荷が高負荷の時には、前記基本噴射量に
   燃料増量値を加えて、前記燃料噴射弁より噴射さ
   れる燃料を増量補正する燃料噴射装置の制御方法
   において、 前記負荷が低負荷から高負荷に変化したとき、
   上記燃料増量値を予め設定された所定値とし、更
   にその後所定期間経過するまでの間、前記燃料増
   量値を除々に増加することを特徴とする燃料噴射
   装置の制御方法。