JP2531157B2 - 電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エアフロメータを用いた電子燃料噴射エン
ジンの燃料供給量制御装置に関する。

［従来の技術］ 電子燃料噴射エンジンでは機関の種々の運転状態に基
づいた燃料供給量を演算し、この演算された量の燃料が
供給されるように燃料噴射弁を駆動している。上記運転
条件として機関の負荷があるが、機関の負荷の代表的因
子としてエアフロメータ等により検出される吸入空気量
が挙げられる。このエアフロメータにより検出される吸
入空気量は、通常、所定のなまし（鈍化）係数を用いた
種々のなまし処理が行なわれ、燃料供給量の演算に供さ
れている。

上記なまし処理を行なうものとしては、例えば、発進
時又は加速時において吸気系のサージタンクの圧力上昇
分を補償するようななまし処理を行なう「電子燃料噴射
エンジンの空燃比制御方法」（特開昭61−55331）等が
知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ これらのなまし処理により補正された吸入空気量は燃
料供給量の演算に用いられ、車両の運転状態に基づいた
制御に好適に供するという優れた効果を有するものの、
猶、以下のような問題が考えられた。

例えば、シフトポジションの切り替え時等においてア
クセルペダルから足を離した状態から瞬時に踏み込んだ
状態に移行した場合、あるいは急発進時等においては、
エアフロメータがオーバシュートし検出される吸入空気
量は実際に吸入される空気量以上の値を示すことが考え
られた。このため、空燃比がリッチになり排出ガス成
分、特にHC,CO等の悪化を招くという問題が考えられ
た。また、このエアフロメータのオーバシュートに起因
するエミッションの悪化は、シフトポジションの切り替
えの仕方により、即ちアクセルペダルの踏み込み量の相
違等により変化する。従って、予め定められた所定のな
まし係数を用いるなまし処理においては、運転状態に基
づいた吸入空気量の補正を好適に行ない得ないことが考
えられた。

本発明の電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装置
は上記問題を解決するために為されたものであり、以下
の如く構成されている。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装置
は、第１図にその基本構成を例示する如く、エアフロメ
ータ（M1）による吸入空気量としての入力データを所定
のなまし係数を用いてなまし、少なくとも該なました入
力データに基づいて燃料噴射制御を行なう電子燃料噴射
エンジンの燃料供給量制御装置において、 エンジン回転速度が所定回転速度未満であって、か
つ、上記エアフロメータ（M1）の開方向変化時に、上記
エアフロメータ（M1）の入力データの変化量に基づいて
上記なまし係数を変更するまなし係数変更手段（M2）を
備えて構成されている。

ここで、なまし係数変更手段（M2）とは、エンジン回
転速度が所定回転速度未満であって、かつエアフロメー
タ（M1）の開方向変化時に、エアフロメータ（M1）の入
力データの変化量に基づいてなまし係数を変更する手段
であって、所定時間におけるエアフロメータ（M1）の入
力データの変化量に基づいてなまし係数を求めるよう構
成することや、エンジンの所定回転角度におけるエアフ
ロメータ（M1）の入力データの変化量に基づいてなまし
係数を求めること等種々の構成を考えることができる。

［作用］ 上記構成を有する本発明の電子燃料噴射エンジンの燃
料供給量制御装置は、次の如く作用する。

本発明の電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装置
は、 エンジン回転速度が所定回転速度未満であって、か
つ、エアフロメータ（M1）の開方向変化時にエアフロメ
ータ（M1）の入力データの変化量に基づいてなまし係数
をなまし係数変更手段（M2）により変更し、少なくと
も、該変更したなまし係数を用いてなました入力データ
に基づいて燃料噴射制御を行なうよう働く。これによ
り、本発明の電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装
置は、アクセルペダルから足を離した状態から瞬時に踏
み込んだ状態に移行したような場合に、例えばシフトポ
ジションの切り替え時等においてそのアクセルペダルの
踏み込み量の相違によりエアフロメータのオーバシュー
ト量が変化しても、このオーバシュート量の変化量に基
づいてなまし係数変更手段（M2）により変更されたなま
し係数を用いて入力データをなまし、実際に吸入された
値に補正された空気量を用いて燃料噴射を行なうよう働
く。エンジン回転速度が所定回転速度未満であることも
条件としているので、エアフロメータがオーバーシュー
トする状態を的確に判定することができている。

［実施例］ 次に、本発明の電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制
御装置の構成を一層明らかにするために好適な実施例を
図面と共に説明する。

第２図は本発明一実施例の電子燃料噴射エンジンの燃
料供給量制御装置を示すシステム構成図である。図示す
る如く、吸気通路１には上流から順番にエアフロメータ
2,吸気温センサ３、スロットル弁４、サージタンク５、
吸気管６が設けられている。燃料噴射弁７は吸気管６に
取付けられ、吸気系へ燃料を噴射する。バイパス通路８
はスロットル弁４の設けられている吸気通路部分に対し
て並列に設けられ、ISC（アイドル・スピード・コント
ロール）弁９がバイパス通路８の流路面積を制御する。
燃焼室11は、点火プラグ12を備え、シリンダヘッド13、
シリンダブロック14、およびピストン15により画定さ
れ、吸気弁16を経て混合気を供給される。燃焼室11で燃
焼した混合気は排気弁19を経て排気管20へ排出される。
酸素センサ21は排気中の酸素濃度を検出し、水温センサ
22はシリンダブロック14に取付けられて冷却水温度を検
出する。気筒判別センサ25および回転速度センサを兼ね
た回転角センサ26は配電器27の軸28の回転からクランク
角を検出する。気筒判別センサ25および回転角センサ26
はクランク角がそれぞれ720°又は30°変化するごとに
パルスを発生する。スロットルセンサ29はスロットル弁
４の開度を検出する。車速センサ30は車輪軸31の回転速
度に基づいて車両の速度を検出する。電子制御装置（以
下、ECUと呼ぶ）35は、上記各種センサから入力信号を
受け、燃料噴射弁７、ISC弁９および点火装置36へ出力
信号を送る。点火装置36の二次点火電流は配電器27を経
て点火プラグ12へ送られる。尚、エアフロメータ２は、
周知の如くメジャーリングプレート38の示す開度により
吸気通路１に吸い込まれる空気量（吸入空気量）を測定
する。

次に、上記ECU35について説明する。

第３図に示す如く、ECU35は、所謂CPU40,ROM41,RAM42
等を中心に、これらと外部入力回路43および外部出力回
路44とをバス45により相互に接続して論理演算回路とし
て構成されている。

外部入力回路43には、上述した各種センサ、即ちエア
フロメータ2,吸気温センサ3,酸素センサ21,水温センサ2
2,気筒判別センサ25,回転速度センサ26,スロットルセン
サ29および車速センサ30等が接続されている。

外部出力回路44には、上述した燃料噴射弁7,ISC弁９
および点火装置36等が接続されている。

上記構成によりECU35は、各種センサからの入力信
号、例えばスロットルセンサ29が検出するスロットル開
度信号等に基づいて燃料噴射弁7,ISC弁９および点火装
置36等の制御を行なうよう働くが、ここで、上記エアフ
ロメータ２より検出される吸入空気量に関してECU35が
行なう処理について詳細に説明する。

第４図に示す「吸入空気量算出処理」は、ECU35が行
なう各処理の内、エアフロメータ２の検出する入力デー
タTPnから吸入空気量Qpを求める処理のみを表わしたも
のであり、ハード割り込みにより定期的に実行される。

CPU40により実行される処理が、この「吸入空気量算
出処理」に移行すると、まず、吸気通路１に吸入される
空気量がエアフロメータ２により入力データTPnとして
検出される（ステップ100）。続いて、回転速度センサ
（回転角センサ）16により検出されるエンジン回転速度
NEの値が所定回転速度Ａ（本実施例では3000rpm）未満
であるか否かが判定される（ステップ110）。この判定
が行なわれる理由については、詳しく後述する。ここ
で、検出されたエンジン回転速度NEの値が3000rpm未満
と判定されると、処理は続くステップ120に進む。

ステップ120では、ステップ100において検出された入
力データTPnと前回この「吸入空気量算出処理」におい
て同様に検出された入力データTPn−１との差ΔTPが求
められる。続くステップ130では、この入力データの差
ΔTPの値が正の値であるか否かが判定され、正の値と判
定された場合のみ以下のステップ140ないし170に進み、
所謂なまし処理が実行される。これは、以下の理由によ
る。

上記入力データの差ΔTPの値が正の場合とは、吸入空
気量Qpが増加する場合、例えば図示しない変速機のシフ
トポジションの切り替え時において運転者によりアクセ
ルペダル（図示しない）が急に踏み込まれた場合等を表
わしているが、この時エアフロメータ２により検出され
る入力データTPnがオーバシュートすることがある。即
ち、シフトポジションの切り替え時には、運転者はアク
セルペダルから一度足を離し図示しないクラッチを操作
した後再びアクセルペダルを踏み込むため、アクセルペ
ダルと機械的に連結されたスロットル弁４が一度閉じる
方向に動き吸入空気量Qpは低下する。第５図（ａ）に示
すグラフはこの様子を表わし、図中に示すポイントSPは
シフトポジションの切り替えタイミングを示している。
この時、第５図（ｂ）のグラフに示すように、エアフロ
メータ２が検出する入力データTPnは、吸入空気量Qpの
減少と共に小さく、吸入空気量Qpの増加と共に大きくな
るが、アクセルペダルが再び踏み込まれた時、急激に吸
入空気量Qpが増加するためエアフロメータ２のメジャー
リングプレート38がオーバシュートを起こす。このた
め、エアフロメータ２の検出した入力データTPnは実際
に吸入された吸入空気量TPn以上の値を示す［第５図
（ｂ）のポイントOPとして示した］。この結果、シフト
ポジションの切り替え時には、第５図（ｃ）のグラフに
示すように、空燃比A/Fが乱れエミッションの悪化が発
生する。また、上記メジャーリングプレート38のオーバ
シュート量Qovは、アクセルペダルの踏み込み量の差が
大きい程、換言すれば上記ステップ120において求めら
れた入力データの差ΔTPが大きい程大きくなる。第５図
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す鎖線のグラフは、アクセ
ルペダルの踏み込み量の差が小さい時の各々の吸入空気
量Qp,入力データTPn,空燃比A/Fを示すものであり、第６
図に示すグラフは入力データの差ΔTPとメジャーリング
プレート38のオーバシュート量Qovとの関係を示すもの
である。尚、この第６図のグラフに示すように、入力デ
ータの差ΔTPがある値以上になるとオーバシュート量Qo
vは所定の値に収束する。

上記原因により発生するメジャーリングプレート38の
オーバシュートは、エンジンの回転速度NEが所定回転速
度Ａ以上の高速回転時には、メジャーリングプレート38
が所定の角度以上開いているためアクセルペダルが急激
に踏み込まれても発生することが少ない。これにより、
エンジン回転速度が所定回転速度Ａ以上の時には、ステ
ップ140ないし170のなまし処理は行なわれない（ステッ
プ110）。

上記ステップ130に続くステップ140では、フラグFLG
の値が「０」であるか否かが判定され、「０」と判定さ
れた時には、第７図に示すマップより上記ステップ120
において求められた吸入空気量の差ΔTPに対応したなま
し係数Ｋが求められる（ステップ150）。この処理を終
えた後に、あるいは上記ステップ140においてフラグFLG
の値が「０」以外と判定された時には処理はステップ16
0に進む。即ち、フラグFLGが「０」と判定された時に
は、第７図に示すマップより新たになまし係数Ｋが算出
され、フラグFLGが「０」以外と判定された時には、前
回フラグFLGが「０」の時求められたなまし係数Ｋがそ
のまま用いられて次の処理が行なわれる。尚、第７図に
示すマップは、第６図に示した入力データΔTPとオーバ
シュート量Qovとの関係より求められるものであり、予
めROM41に書き込まれている。

続くステップ160では、第７図に示すマップから求め
られたなまし係数Ｋを用い次式に従って吸入空気量Qpが
算出される。

Qp＝［TPn−１×（Ｋ−１）＋TPn］/K これにより、算出される吸入空気量Qpは、なまし係数
Ｋの値が大きい時には前回検出された入力データTPn−
１の比重が大きくなり、なまし係数Ｋの値が小さい時は
今回検出された入力データTPnの比重が大きくなるよう
補正処理（なまし処理）される。

なまし処理が終わると（ステップ160）、続いてフラ
グFLGの値が「１」にセットされる（ステップ170）。

一方、上記ステップ110においてエンジンの回転速度N
Eが所定回転速度Ａ以上と判定された時、あるいは上記
ステップ130において入力データの差ΔTPが負の値又は
「０」と判定された時には、ステップ180および190の処
理が実行される。即ち、ステップ100において検出され
た入力データTPnをそのまま吸入空気量Qpとした後（ス
テップ180）、フラグFLGの値を「０」に戻す処理が行な
われる（ステップ190）。

このステップ190においてフラグFLGの値が「０」に戻
されるまで、第７図に示すマップより求められたなまし
係数を用いたなまし処理が続行される（ステップ130な
いし170）。換言すれば、メジャーリングプレート38の
オーバシュートが発生しない状態と判定されるまでは
（ステップ110,130）、第７図に示すマップより一度求
められたなまし係数を用いたなまし処理が続行されるの
である。

上記ステップ170又は190の処理を終えた後、ステップ
100において検出された入力データTPnを前回の値TPn−
１とする処理を行ない（ステップ200）、処理は「RETUR
N」に抜け本処理を終える。

尚、上記「吸入空気量算出処理」を終えた後、求めら
れた吸入空気量Qp（ステップ160又は180）に基づいて周
知の手法により基本噴射量Tpおよび最終噴射量TAUが算
出され、該算出された最終噴射量TAUに応じた時間、燃
料噴射弁７が開弁されて燃料が燃料室11に射出される。

以上、詳細に説明した本実施例の電子燃料噴射エンジ
ンの燃料供給量制御装置によると、エアフロメータ２の
メジャーリングプレート38がオーバシュートを起こすと
判定された時には、入力データの差ΔTPに応じたなまし
係数Ｋを用いたなまし処理が行なわれるという優れた効
果を有する。これにより、種々異なるシフトポジション
の切り替え状態、即ちアクセルペダルの踏み込み量の差
に応じたなまし処理を行なうことができ、所謂エミッシ
ョンの悪化を一層改善することができるという優れた効
果を奏する。また、シフトポジションの切り替え時以外
にも、例えば低速走行時に急加速したような場合におい
ても、その加速状態に応じたなまし処理を行ないエミッ
ションの悪化を防ぐという効果を有する。更に、エミッ
ションの悪化、特にHC,CO等の排出を防ぐため所謂三元
触媒による排気臭を防ぐといった効果を奏する。また、
本実施例においては、エンジン回転速度NEが所定回転速
度Ａ未満の時になまし処理を実行するよう構成している
ため、メジャリングプレート38がオーバシュートする状
態を適確に判定することができるという効果をも有して
いる。

本発明の電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装置
は、上述した実施例に何等限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様が可能
である。

発明の効果 本発明の電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装置
によると、エアフロメータの入力データの変化量に基づ
いてなまし係数を変更することができる。これにより、
種々異なるシフトポジションの切り替え状態、即ちアク
セルペダルの踏み込み量の差に応じたなまし処理を行な
うことができ、所謂エミッションの悪化を一層改善する
ことができるという優れた効果を奏する。また、シフト
ポジションの切り替え時以外にも、例えば低速走行時に
急加速したような場合においても、その加速状態に応じ
たなまし処理を行いエミッション悪化を防ぐという効果
を有する。更に、エミッションの悪化、特にHC,CO等の
排出を防ぐため所謂三元触媒による排気臭を防ぐといっ
た効果を奏する。しかも、エンジン回転速度が所定回転
速度未満であることを条件としているので、エアフロメ
ータがオーバーシュートする状態を的確に判定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制
御装置の基本構成を例示するブロック図、第２図は本発
明一実施例の電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装
置の構成を示す概略構成図、第３図はそのECU35の構成
を示すブロック図、第４図はECU35が行なう「吸入空気
量算出処理」を示すフローチャート、第５図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は各々シフトポジション切り替え時の吸
入空気量Qp,入力データTPn,空燃比A/Fの変化を示すグラ
フ、第６図は入力データの差ΔTPとオーバシュート量Qo
vとの関係を示すグラフ、第７図は入力データの差ΔTP
となまし係数Ｋとの関係を示すマップ、である。 ２…エアフロメータ ７…燃料噴射弁 26…回転速度センサ（回転角センサ） 30…車速センサ 35…電子制御装置（ECU） 38…メジャーリングプレート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エアフロメータによる吸入空気量としての
   入力データを所定のなまし係数を用いてなまし、少なく
   とも該なました入力データに基づいて燃料噴射制御を行
   なう電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装置におい
   て、 エンジン回転速度が所定回転速度未満であって、かつ、
   上記エアフロメータの開方向変化時に、上記エアフロメ
   ータの入力データの変化量に基づいて上記なまし係数を
   変更するなまし係数変更手段を備えたことを特徴とする
   電子燃料噴射エンジンの燃料供給量制御装置。