(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向に向けて開口した吸気ダクトを有するエンジンに供給する燃料の基本噴射量を、ギヤポジション、エンジン回転数、スロットル開度および車速に基づいて算出する燃料噴射制御装置において、
前記吸気ダクトから取り込まれる走行風によって動圧が作用する高車速時である第１車速の動圧に適合するよう基本噴射量を決定し、
前記第１車速より低速の第２車速では前記基本噴射量を減量補正するよう、車速に対応して車速補正係数を設定するとともに、
スロットル開度が予定値より小さい範囲ではスロットル開度の低下に応じて値が小さくなるように設定したスロットル補正係数を前記車速補正係数に乗算して基本噴射量をさらに補正し、
かつ、ギヤポジションが前記予定の低速位置にあり、エンジン回転数が予定値より高い場合にのみ前記基本噴射量の減量補正を実行することを特徴とする燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射制御装置に関し、特に、走行風による吸入空気量の変化を考慮して燃料の基本噴射量を制御する燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン回転数とスロットル開度から燃料の基本噴射量を算出する燃料噴射制御装置において、エンジンのトルクおよび馬力を増大させる手段として、車両の進行方向に向けて吸気ダクトを開口して走行風を取り込むことが知られる。例えば、特開平４−３４２８５７号公報に記載されたエンジンの制御装置では、走行風を取り込めるよう開口した吸気ダクトから取り込んだ走行風による動圧を考慮してエンジンの制御量つまり燃料噴射量を決定する。具体的には、動圧が大きい領域、つまり高車速または大スロットル開度の領域では、その動圧に応じた燃料増量補正が行われる。なお、動圧は、動圧検出手段から直接算出してもよいし、車速に基づいて間接的に求めてもよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の制御装置は、動圧が「０」の状態で基準となるエンジン制御量を決定し、動圧が「０」より大きい状態では、動圧が「０」の状態の制御量を、動圧に応じて補正する。動圧が「０」の状態を作ってエンジンの制御量を決定するためには、例えば、吸気ダクトを取り外して基準エンジン制御量をセッティングする等の工夫が必要である。しかし、吸気ダクトを取り外した状態と吸気ダクトを取り付けた状態とでは、空気の吸入抵抗に違いがあることから、精度よく基準エンジン制御量をセッティングできないという問題点がある。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決し、動圧が「０」の状態での基準エンジン制御量のセッティングをすることなく、動圧を考慮してエンジン制御量としての燃料噴射量を決定することができる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、吸気ダクトから取り込まれる走行風によって動圧が作用する第１車速での基本噴射量を決定し、前記第１車速より低速の第２車速では前記基本噴射量を減量補正するよう、車速に対応して車速補正係数を設定する点に第１の特徴がある。第１の特徴によれば、動圧が作用する走行時の基本噴射量を決定し、動圧が作用しない状態では基本噴射量が減量補正される。
【０００６】
また、本発明は、スロットル開度が予定値より小さい範囲ではスロットル開度の低下に応じて値が小さくなるようスロットル補正係数を設定し、このスロットル補正係数を前記車速補正係数に乗算して基本噴射量を補正する点に第２の特徴がある。第２の特徴によれば、第１車速と第２車速で動圧の差が小さいスロットル開度の小さい範囲では減量補正が小さくなる。
【０００７】
また、本発明は、エンジン回転数が予定値より高い場合に基本噴射量の減量補正を実行する点に第３の特徴がある。第３の特徴によれば、エンジン回転数が低い場合にリーン側に傾きすぎるのを防止できる。
【０００８】
さらに、本発明では、ギヤポジションが予定の低速位置にある場合に基本噴射量の減量補正を実行する点に第４の特徴がある。第３の特徴と第４の特徴とにより、低速での吹き上がり感と高速ギヤでのパワー感の双方を向上させられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置を組み込んだ内燃機関（エンジン）の要部構成図である。同図において、気筒１の燃焼室２には、吸気ポート３および排気ポート４が開口し、各ポート３，４には吸気弁５および排気弁６がそれぞれ設けられるとともに、点火プラグ７が設けられる。
【００１０】
吸気ポート３に通じる吸気通路８には、その開度θTHに応じて吸入空気量を調節するスロットル弁９や燃料噴射弁１０、ならびに前記開度θTHを検出するスロットルセンサ１１および負圧センサ１２が設けられる。吸気通路８の終端にはエアクリーナ１３が設けられ、エアクリーナ１３内にはエアフィルタ１４が設けられ、エアクリーナ１３の前方に配置された吸気ダクト２５から取り込まれる空気はエアフィルタ１４を通じて吸気通路８へ取り込まれる。さらに、エアクリーナ１３内には吸気温センサ１５が設けられる。
【００１１】
気筒１内にはピストン１６が設けられ、このピストン１６にコンロッド１７を介して連接されたクランク軸１８には、クランクの回転角度を検出して所定クランク角毎にクランクパルスを出力する回転角センサ１９が対向配置される。さらに、クランク軸１８に連結されて回転するギヤ等の回転体２０には車速センサ２１が対向配置される。気筒１の周りに形成されたウォータジャケットにはエンジン温度を代表する冷却水の温度を検出する水温センサ２２が設けられる。なお、前記点火プラグ７には点火コイル２３が接続されている。
【００１２】
制御装置２４はＣＰＵやメモリからなるマイクロコンピュ−タであり、入出力ポート、Ａ／Ｄ変換器などのインタフェースを備え、図示しないバッテリから動作電力を得ている。前記各センサの出力は入力ポートを通じて制御装置２４に取り込まれる。また、各センサからの入力信号に基づく処理結果に従い、燃料噴射弁１０や点火プラグ７に駆動信号が出力される。燃料噴射弁１０の駆動信号（噴射信号）は噴射量に応じたパルス幅を有するパルス信号であり、このパルス幅に相当する時間開弁されて吸気通路８に燃料が噴射される。
【００１３】
前記噴射信号のパルス幅つまり燃料噴射時間は、スロットルセンサ１１の検出値（スロットル開度θTH）とエンジン回転数に基づいて算出される。さらに本実施形態では、車速およびスロットル開度θTHに基づく動圧の補正係数で基本の燃料噴射時間を減量補正する。
【００１４】
図３は、燃料噴射の処理を示すフローチャートである。ステップＳ１ではエンジン回転数Ｎe を読み込む。エンジン回転数Ｎe は回転角センサ１９から出力されるクランクパルスを計数して求めることができる。ステップＳ２ではスロットル開度θTHを読み込む。ステップＳ３では車速センサ２１の出力としての車速ＶPLS を読み込む。ステップＳ４では、水温センサ２２の出力としてのエンジン水温ＴW を読み込む。ステップＳ５では、エンジン回転数Ｎe とスロットル開度θTHから基本噴射時間ＴiMを算出する。基本噴射時間ＴiMはエンジン回転数Ｎe とスロットル開度θTHとをパラメータとして予め設定されたマップから算出することができる。このマップは、基本噴射時間ＴiMが高車速時に適合するよう設定されるものであり、高車速時には動圧は「０」でない。なお、噴射量は噴射時間に対応するので、本明細書では噴射時間で噴射量を代表して説明する。
【００１５】
ステップＳ６では、エンジン水温ＴW が設定水温ＴW1以上か否かを判断する。暖機が十分であるか否かの判断である。ここで、エンジン回転数Ｎe が設定回転数Ｎe1以上か否かの判断を追加してもよい。この判断を追加することにより、高速ギヤの低中回転域でのリーン化を防止できると共に、低速域での吹き上がり感が向上する。図４は変速段毎のエンジン回転数Ｎe および車速ＶPLS の関係を示すテーブルである。エンジン回転数Ｎe の判断を含むステップＳ６が肯定のときには、図４のハッチングを施した領域において減量補正が行われる。エンジン回転数Ｎe が設定回転数Ｎe1以上のときにのみに減量補正することにより、エンジン回転数Ｎe が低い場合にリーン側に傾きすぎるのを防止できる。特に、図４に示すように低速ギヤ側に減量補正領域を限定することにより、低速での吹き上がり感と高速ギヤでのパワー感の双方を向上させられる。
【００１６】
ステップＳ６が肯定ならばステップＳ７に進み、車速ＶPLS に対応する燃料補正係数ＫＶPLS を算出する。図５は車速ＶPLS と燃料補正係数ＫＶPLS との関係の一例を示すテーブルである。走行風の影響のみを考慮した場合は低速になるに従って燃料補正係数ＫＶPLS の負の程度を大きくして図中の線Ａ１のようにすることもできる。しかし、実車のドライバビリティを考慮して、極端な低速状態では燃料補正係数ＫＶPLS の負の程度を大きくせず、図中の線Ａ２のようにすることができる。
【００１７】
ステップＳ８では、スロットル開度θTHに対応する補正係数ＫＶθTHを算出する。図６はスロットル開度θTHと補正係数ＫＶθTHとの関係の一例を示すテーブルである。スロットル開度θTHが大きいほど走行風の影響は大きいので、図６に示すようにスロットル開度θTHが大きいほど補正係数ＫＶθTHは「１」に近い値にして、減量補正の程度を大きくする一方、スロットル開度θTHが小さい領域では減量補正の程度を小さくしている。
【００１８】
ステップＳ９では、前記燃料補正係数ＫＶPLS と補正係数ＫＶθTHとを使って車速燃調補正係数ＫＶAFを算出する。この車速燃調補正係数ＫＶAFは減量補正を行うよう「１」以下の値が設定される。したがって、暖機が十分でない場合（ステップＳ６が否定の場合）はリーン化防止のため、ステップＳ１０に進んで車速燃調補正係数ＫＶAFに「１」が設定される。
【００１９】
ステップＳ１１では、車速燃調補正係数ＫＶAFで基本噴射時間ＴiMを補正して噴射時間Ｔi を算出する。係数αには、前記車速燃調補正係数ＫＶAFの他、エンジン水温補正係数、吸気温補正係数、および大気圧補正係数等が含まれる。また、係数βには加速増量補正時間と無効噴射時間が含まれる。
【００２０】
ステップＳ１２では、燃料噴射弁１０の駆動信号を燃料噴射時間Ｔi の間出力する。燃料噴射弁１０はこの駆動信号が出力されている間開弁し、吸気通路８に燃料を噴射する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る燃料噴射制御装置の要部機能を示すブロック図である。同図において、車速補正係数算出部２６は、車速センサ２１で検出された車速ＶPLS に基づいて車速ＶPLS の関数としての燃料補正係数ＫＶPLS を算出する。具体的には図５のテーブルを格納したメモリで構成できる。スロットル補正係数算出部２７は、スロットルセンサ１１で検出されたスロットル開度θTHに基づいてスロットル開度θTHの関数としての補正係数ＫＶθTHを算出する。具体的には図６のテーブルを格納したメモリで構成できる。
【００２２】
補正係数乗算部２８は、前記燃料補正係数ＫＶPLS および補正係数ＫＶθTHを乗算して「１」から減算し、車速燃調補正係数ＫＶAFを算出する。車速燃調補正係数ＫＶAFはゲート２９を介して噴射時間算出部３０に入力される。噴射時間算出部３０は、スロットル開度θTHおよびエンジン回転数Ｎe に基づいて基本噴射時間ＴiMを算出するとともに、車速燃調補正係数ＫＶAFを取り込み、基本噴射時間ＴiMを補正して燃料噴射時間Ｔi を算出する。噴射指示部３１は燃料噴射時間Ｔi に基づくパルス幅の噴射信号を燃料噴射弁１０へ供給する。
【００２３】
エンジン回転数検出部３２はエンジン回転数Ｎe が予定値Ｎe1以上の場合に信号を出力し、ギヤポジション検出部３３は予定の低速ギヤに変速機が切換えられている場合に信号を出力する。ギヤポジション検出部３３は公知のギヤポジションセンサによって構成できる。ゲート２９はエンジン回転数検出部３２およびギヤポジション検出部３３の双方から出力される信号に応答して開くようにしてもよいし、エンジン回転数検出部３２から出力される信号にのみ応答して開くようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１，２の発明によれば、動圧が作用する走行時の基本噴射量を決定し、動圧が作用しない状態では基本噴射量が減量補正されるので、動圧が小さい領域で混合気がリッチに傾くのが防止され、エミッションや燃費の改善に有用である。
【００２５】
また、請求項３の発明によれば、エンジン回転数が低い場合に減量補正が大きく作用して混合気がリーン側に傾きすぎるのを防止できるので、低速での吹き上がり感が向上する。さらに、請求項４の発明では、高速ギヤ時に減量補正が大きく作用してリーン側に傾きすぎるのを防止できるので、高速ギヤでのパワー感が向上する。
【００２６】
このように、本発明によれば、動圧がかかった実走行状態で燃料噴射量が設定され、セッティング時に吸気ダクトを外す必要がないため、基本噴射量の算出精度が向上するとともに高速域でのドライバビリティが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置の要部機能ブロック図である。
【図２】  本発明の燃料噴射制御装置を含む内燃機関の要部構成図である。
【図３】  燃料噴射の処理を示すフローチャートである。
【図４】  燃料噴射量の減量補正領域を示す図である。
【図５】  車速と燃料補正係数との関係を示す図である。
【図６】  スロットル開度と補正係数との関係を示す図である。
【符号の説明】
９…スロットル弁、  １０…燃料噴射弁、  １１…スロットルセンサ、  １９…回転角センサ、  ２１…車速センサ、  ２４…制御装置、  ２５…吸気ダクト、２６…車速補正係数算出部、  ２７…スロットル補正係数算出部、  ２８…補正係数乗算部、  ３０…噴射時間演算部、  ３１…噴射指示部、  ３２…エンジン回転数検出部、  ３３…ギヤポジション検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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