JPH0219298B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軽負荷時および高負荷時に燃料を噴
射する第１燃料噴射弁と、高負荷時に燃料を噴射
する第２燃料噴射弁とを吸気通路に設けたエンジ
ンの燃料噴射制御装置に関するものである。

（従来技術） 従来、特開昭54−84128号公報にみられるよう
に、少なくともエンジン本体近傍の吸気通路を有
効開口面積の小さな１次側吸気通路と、有効開口
面積の大きな２次側吸気通路とによつて形成し、
低負荷時には１次側吸気通路からのみ吸入空気を
供給するようにして、燃料の霧化促進、シリンダ
内での空気と燃料との十分な混合を図る一方、高
負荷時には２次側吸気通路からもエンジンへ吸入
空気を供給して、全開出力を確保するようにした
ものがある。

ところで、排ガス対策や省燃費の要請から燃料
噴射を高精度に制御するため１次側吸気通路と２
次側吸気通路の各々に燃料噴射弁を付設してコン
ピユータで制御することが考えられつつある。

しかし、この種燃料噴射制御装置を用いた場
合、１次側吸気通路からのみ吸入空気を供給する
低負荷状態から１次・２次両方の吸気通路から吸
入空気を供給する高負荷状態へ移行した際、２次
側吸気通路の乾いた路壁へ燃料が付着するため空
燃比が一時的にリーンになつてドライバビリテイ
が悪化したり、上記とは反対に高負荷状態から低
負荷状態へ移行した際には２次側吸気通路の路壁
へ付着していた燃料で空燃比が一時的にリツチに
なるという問題がある。

そこで、本願出願人は先の出願（特願昭58−
59706）において、２次側噴射弁の作動時期を検
出する作動時期検知手段と２次側燃料噴射弁が作
動したときに両燃料噴射弁の少なくとも一方を制
御して燃料を増量する燃料補正手段とを備えた燃
料噴射制御装置を提案したが、燃料増量補正量の
演算及びその補正量減衰処理など制御パラメータ
が増加して制御が複雑化するという難点がある。

更に、上記２次側噴射弁の作動直後、２次側噴
射弁からの燃料を増量補正する場合には、２次側
吸気通路にはそれまで吸気が流れていなかつたた
めに上記作動直後の吸気流の流速は十分立上つて
いないことから、噴射燃料が吸気流に乗りにくく
路壁への付着量が増加するのみで、増量補正分が
有効に吸入されず、応答遅れなしに所期の空燃比
になるように補正することが難しいこと、無効な
増量補正によつて燃費が悪化することなどの問題
がある。

また、本願出願人は、先の出願（特公昭63−
40931号公報）において、２次側吸気通路への燃
料供給停止時期を検出する検知手段と、２次側吸
気通路への燃料供給停止時に燃料供給量を減少補
正する燃料減量手段などを備えたエンジンの燃料
供給装置を提案した。しかし、この燃料供給装置
において燃料減少補正量の演算及びその補正量減
衰処理など制御パラメータが増加して制御が複雑
化するという難点がある。

（発明の目的） 本発明は上記の諸問題に鑑みてなされたもの
で、低負荷状態から高負荷状態への移行時及び高
負荷状態から低負荷状態への移行時における過渡
的な空燃比の急変を確実かつ燃費を悪化させるこ
となく且つ非常に簡単な制御で防止し得るような
エンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目
的とする。

（発明の構成） 本発明のエンジンの燃料噴射制御装置は、低負
荷時にも高負荷時にも吸気が導入される１次側吸
気通路と、高負荷時に開く制御弁を有し高負荷時
に吸気が導入される２次側吸気通路と、上記１次
側吸気通路に軽負荷時及び高負荷時に燃料を噴射
する第１燃料噴射弁と、上記２次側吸気通路に高
負荷時に燃料を噴射する第２燃料噴射弁と、エン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記運転状態検出手段からの出力を受けて燃焼室
へ供給する燃料の噴射量を決定する燃料噴射量決
定手段とを備えたエンジンの燃料噴射制御装置で
あつて、上記第２燃料噴射弁の作動時間及び停止
時期を検知する作動時期検知手段と、上記第２燃
料噴射弁が作動若しくは停止したときに、該時点
から一定時間の間燃料噴射量決定手段で決定され
た噴射量に対する第１燃料噴射弁の噴射割合を該
時点直前の噴射割合に保持する燃料補正手段とを
設けたものである。

（作用） 本発明に係るエンジンの燃料噴射制御装置にお
いては、低負荷時には２次側吸気通路が制御弁で
閉じられ、吸気が１次側吸気通路のみから導入さ
れるので、吸気の流速が高く維持され、そこに第
１燃料噴射弁から燃料が噴射されるので燃料の壁
面付着も少なく、燃料の気化・霧化も促進され
る。高負荷時には１次側及び２次側吸気通路から
吸気が導入され、１次側吸気通路へは第１燃料噴
射弁から燃料が噴射されまた２次側吸気通路へは
第２燃料噴射弁から燃料が噴射されるので、吸気
と燃料との混合が適切に行なわれる。

作動時期検知手段によつて第２燃料噴射弁の作
動時期又は停止時期が検知されると、燃料補正手
段は該時点から一定時間の間燃料噴射量決定手段
で決定された噴射量に対する第１燃料噴射弁の噴
射割合を該時点直前の噴射割合に保持する。従つ
て、第２燃料噴射弁の作動開始には上記一定時間
の間第１燃料噴射弁の噴射割合がそれまでの噴射
割合と同様に高く維持され、第２燃料噴射弁から
の燃料噴射が開始されるので、第１燃料噴射弁を
介して燃料増量補正がなされることになる。

即ち、吸気流速が十分に立上つていない２次側
吸気通路にではなく吸気流速も高く壁面も乾いて
いない１次側吸気通路へ増量補正分を供給して確
実かつ効率的に増量補正分を吸入させるので、２
次側吸気通路の壁面付着による空燃比の希薄化を
確実かつ効率的に防止することが出来る。

一方、第２燃料噴射弁の停止時には上記一定時
間の間第１燃料噴射弁の噴射割合がそれまでの噴
射割合と同様に低く保持され、第２燃料噴射弁か
らの燃料噴射が停止されるので、第１燃料噴射弁
を介して燃料減量補正がなされることになる。

これにより、２次側吸気通路の壁面付着燃料に
よる空燃比の過濃化を確実に防止することが出来
る。

上記燃料補正手段は、第２燃料噴射弁の作動開
始や停止から一定時間の間第１燃料噴射弁の噴射
割合を保持するつまり噴射割合の切換タイミング
を一定時間遅延させるという簡単な制御により上
記燃料増量補正と燃料減量補正を確実に実現する
ことが出来る。

（発明の効果） 本発明は、以上述べたことから明らかなよう
に、低負荷状態から高負荷状態への移行時におけ
る空燃比の希薄化及び高負荷状態から低負荷状態
への移行時における空燃比の過濃化を防止して安
定したトルクを得ることが出来るうえ、高負荷状
態への移行時の増量補正を第１燃料噴射弁で行な
うので、増量補正分が吸気流速も高く壁面も乾い
ていない１次側吸気通路へ供給されて、確実かつ
応答遅れなく吸入されるから適正な空燃比を確実
に維持でき、増量補正燃料の壁面付着で燃費が悪
化することもない。そして上記移行時点から一定
時間、第１燃料噴射弁の噴射割合の切換タイミン
グを一定時間遅延させるという極めて簡単な制御
により実現し得るので燃料噴射制御手段のソフト
及びハード共に簡単化し、かつ上記移行時におけ
る燃料の補正遅れもなく実用性に優れる。

（実施例） 第１図において、１はエンジン本体で、吸入空
気は、図示外のエアクリーナより、エアフローセ
ンサ２が配設されたエアフローチヤンバ３、スロ
ツトル弁４が配設されたスロツトルチヤンバ５、
吸気マニホールド６、吸気ポート７を経て、エン
ジンの各シリンダ内（燃焼室）へ供給され、上記
エアクリーナから吸気ポート７までの経路が吸気
通路８を構成している。

吸気ポート７内には隔壁９が形成される一方、
吸気マニホールド６内には該隔壁９に連なる隔壁
１０が形成され、両隔壁９と１０とにより、吸気
通路８内は、少なくともエンジン本体１近傍部分
で、１次側吸気通路１１と２次側吸気通路１２と
に分割されている。

上記１次側吸気通路１１には、これに燃料を供
給するための１次側燃料噴射弁（第１燃料噴射
弁）１３が配設され、また２次側吸気通路にはこ
れに燃料を供給するための２次側燃料噴射弁（第
２燃料噴射弁）１４が配設されている。そして、
２次側吸気通路１２の上流端には、負荷に応じて
作動する副スロツトル弁１５が配設され、該副ス
ロツトル弁１５は、低負荷時には閉じて吸入空気
が１次側吸気通路１１だけへ流れ、高負荷時には
開いて２次側吸気通路１２にも吸入空気が流れる
ようにしてある。

このように、副スロツトル弁１５を負荷に応じ
て作動させるには、例えば、スロツトル弁４と機
械的に連動させたり、あるいは吸気負圧に応じて
作動させるようにすればよい。なお、１次側燃料
噴射弁１３は、燃料の霧化促進あるいは吸入空気
との十分な混合を図る等のため、極力１次側吸気
通路１１の上流側へ設けておき、また２次側燃料
噴射弁１４は、燃料が素早くシリンダ内へ供給さ
れるよう、極力エンジン本体１近傍に設けておく
のが好ましい。

第１図中の制御ユニツト１６はマイクロコンピ
ユータであり、第２図に示すように前述した作動
時期検知手段、燃料噴射量制御手段、及び燃料補
正手段としての阻止手段、切替手段の機能を備え
ている。

この制御ユニツト１６には、エアフローセンサ
２及びエンジン回転数センサ１７から夫々検出信
号が入力される他、エンジン負荷を検出するため
の吸気負圧センサ１８から入力される。そして、
制御ユニツト１６からは、１次、２次の両燃料噴
射弁１３，１４に対して駆動パルス信号が出力さ
れる。

次に、先ず上記制御ユニツト１６により行われ
る燃料噴射制御の概要について第４図に基いて説
明しておく。

図中符号Ｐは１次側燃料噴射弁１３からのみ燃
料を噴射する低負荷運転状態（以後Ｐゾーンとい
う）を示し、符号Ｐ＋Ｓは１次側及び２次側の両
燃料噴射弁１３，１４から燃料を噴射する高負荷
運転状態（以後（Ｐ＋Ｓ）ゾーンという）を示
す。

上記Ｐゾーン及び（Ｐ＋Ｓ）ゾーンはエンジン
回転数と負荷とをパラメータとして第３図のよう
に設定されるものであり、このマツプは制御ユニ
ツト１６に前以つて入力されている。

第４図に示すように、Ｐゾーンにおいては１次
側燃料噴射弁１３に基本噴射パルスPWSoを印加
することにより基本噴射量の全量が１次側燃料噴
射弁１３から噴射され、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンにおい
ては原則的には１次側及び２次側燃料噴射弁１
３，１４の両方へ基本噴射量を等分し、基本噴射
量の半分ずつ噴射される。即ち、１次側及び２次
側燃料噴射弁１３，１４の両方へ基本噴射パルス
PWSoの1/2のパルスが印加される。

但し、Ｐゾーンから（Ｐ＋Ｓ）ゾーンへの移行
時一定時間Toの間に限り、１次側燃料噴射弁１
３へは基本噴射パルスPWSoを印加する一方、２
次側燃料噴射弁１４へは基本噴射パルスPWSoの
１／２のパルスを印加することにより燃料増量を図
り、２次側吸気通路１２の路壁へ燃料が付着して
も空燃比が適正に保たれるようにする。

これに対して、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンからＰゾーン
への移行後は原則的には１次側燃料噴射弁１３へ
基本噴射パルスPWSoを印加して基本噴射量の全
量を１次側燃料噴射弁１３から噴射するのである
が、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンからＰゾーンへの移行直後
一定時間T1の間に限り、１次側燃料噴射弁１３
へ基本噴射パルスPWSoの1/2のパルスを印加す
ることにより燃料減量を図り、２次側吸気通路１
２の路壁へ付着していた燃料で空燃比が過濃にな
るのを防止して空燃比が適正に保たれるようにす
る。

以上のような燃料噴射制御について、第５図の
フローチヤートに基いて詳しく説明する。

ステツプP1においては、フラツグレジスタに
記憶されている前回のフラツグ番号FLG_Bに代え
て現在のフラツグ番号FLG_Nが記憶される。

ステツプP2においては、エンジン回転数セン
サ１７の出力から得られるエンジン回転数
（ENGrpm）とエアフローセンサ２の出力から得
られる吸入エア量とを用いて所定の演算式により
基本噴射パルスPWSoが演算される。

ステツプP3においては、上記エンジン回転数
（ENGrpm）と吸気負圧センサ１８の出力から得
られる負荷とを用いて予め入力され記憶している
第３図のゾーンマツプに基いてエンジンの運転状
態がＰゾーンか（Ｐ＋Ｓ）ゾーンかが演算されゾ
ーンが決定される。

ステツプP4においては、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンであ
るか否かについて判定され、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンで
あるときにはステツプP5へ移行し、Ｐゾーンで
あるときにはステツプP12へ移行する。

ここで、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンにある場合の各ステ
ツプ（P5〜P11及びP19）について説明する。

ステツプP5においては、現在のフラツグ番号
FLG_Nが０に設定される。

ステツプP6においては、前回のフラツグ番号
FLG_Bと現在のフラツグ番号FLG_Nが異なつてい
るか否か判定され、両者が異なつていない場合す
なわち前回も（Ｐ＋Ｓ）ゾーンであつたときに
は、ステツプP8へ移行するが、両者が異なつて
いる場合すなわち前回はＰゾーンで現在は（Ｐ＋
Ｓ）ゾーンであるとき、つまりＰゾーンから（Ｐ
＋Ｓ）ゾーンへの切替直後であるときにはステツ
プP7へ移行する。

ステツプP7においては、Ｐゾーンから（Ｐ＋
Ｓ）ゾーンへの移行時に１次側燃料噴射弁１３の
全噴射量に対する噴射割合を切替える時期を遅ら
せる為の前述した一定時間ToがタイマーＴへセ
ツトされる。

ステツプP8においては、タイマーＴが０か否
かが判定され、タイマーＴが０のとき即ち（Ｐ＋
Ｓ）ゾーンへ移行後上記一定時間To以上経過し
ているときにはステツプP11へ移行し、タイマー
Ｔが０でないとき即ち（Ｐ＋Ｓ）ゾーンへ移行後
上記一定時間To経過していないときにはステツ
プP9へ移行する。

ステツプP9においては、タイマーＴが０でな
いときであり、この場合タイマーＴのカウントを
ダウンしていく。

ステツプP10においては、Ｐゾーンから（Ｐ＋
Ｓ）ゾーンへの移行後一定時間Toの間における
１次側燃料噴射弁１３の噴射パルスPWSp及び２
次側燃料噴射弁１４の噴射パルスPWSsが、
PWSp＝PWSo＋τBAT（無効時間）、PWSs＝1/2
PWSo＋τBAT、の計算式で演算され、ステツプ
P19において上記噴射パルスPWSp及びPWSsが
各々１次側及び２次側燃料噴射弁１３，１４へ印
加される。

ステツプP11においては、Ｐゾーンから（Ｐ＋
Ｓ）ゾーンへ移行後一定時間To経過後における
１次側燃料噴射弁１３の噴射パルスPWSp及び２
次側燃料噴射弁１４の噴射パルスPWSsが、
PWSp＝1/2PWSo＋τBAT、PWSs＝PWSp（＝
１／２PWSo＋τBAT）の計算式で演算され、ステ
ツプP19において上記噴射パルスPSWp及び
PWSsが各々１次側及び２次側燃料噴射弁１３，
１４へ印加される。

以上のように、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンにある場合に
おいて、Ｐゾーンから（Ｐ＋Ｓ）ゾーンへ移行
後、タイマーＴにセツトされた一定時間To経過
前はP6→P7→P8→P9→P10→P19のフローとな
り、上記一定時間To経過後はP6→P8→P11→
P19のフローとなる。

このようにして、Ｐゾーンから（Ｐ＋Ｓ）ゾー
ンへ移行後一定時間Toの間に限り、第４図に示
すように１次側及び２次側燃料噴射弁１３，１４
の全噴射パルスのパルス幅が増加して燃料増量が
なされることになる。但し、第４図に示した運転
噴射パルスは無効時間τBATを加味しないもので
ある。

次に、ステツプP4でのゾーン判定の結果、Ｐ
ゾーンにある場合の各ステツプ（P12〜P18及び
P19）について説明する。

ステツプP12においては、現在のフラツグ番号
FLG_Nが１に設定される。

ステツプP13においては、前回のフラツグ番号
FLG_Bと現在のフラツグ番号FLG_Nが異なつてい
るか否かが判定され、両者が異なつていない場合
すなわち前回もＰゾーンであつたときにはステツ
プP15で移行するが、両者が異なつている場合す
なわち前回は（Ｐ＋Ｓ）ゾーンで現在はＰゾーン
であるとき、つまり（Ｐ＋Ｓ）ゾーンからＰゾー
ンへ移行直後であるときにはステツプP14へ移行
する。

ステツプP14においては、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンか
らＰゾーンへの移行時に１次側燃料噴射弁１３の
全噴射量に対する噴射割合を切替える時期を遅ら
せる為の前述した一定時間T1がタイマーＴへセ
ツトされる。

ステツプP15においては、タイマーＴが０か否
かが判定され、タイマーＴが０であるとき即ちＰ
ゾーンへ移行後上記一定時間T1以上経過してい
るときにはステツプP18へ移行し、一定時間Ｔが
０でないとき即ちＰゾーンへ移行後上記一定時間
T1経過していないときにはステツプP16へ移行す
る。

ステツプP16においては、タイマーＴが０でな
いときであり、この場合タイマーＴのカウントを
ダウンしていく。

ステツプP17においては、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンか
らＰゾーンへの移行後一定時間T1の間における
１次側燃料噴射弁１３の噴射パルスPWSp及び２
次側燃料噴射弁１４の噴射パルスPWSsが、
PWSp＝1/2PWSo＋τBAT、PWSs＝０、の計算
式で演算され、ステツプP19において上記噴射パ
ルスPWSp及びPWSsが各々１次側及び２次側燃
料噴射弁１３，１４へ印加される。

ステツプP18においては、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンか
らＰゾーンへの移行後一定時間T1経過後におけ
る１次側燃料噴射弁１３の噴射パルスPWSp及び
２次側燃料噴射弁１４の噴射パルスPWSsが、
PWSp＝PWSs＋τBAT、PWSs＝０、の計算式
で演算され、ステツプP19において上記噴射パル
スPWSp及びPWSsが各々１次側及び２次側燃料
噴射弁１３，１４へ印加される。

以上のように、Ｐゾーンにある場合において、
（Ｐ＋Ｓ）ゾーンからＰゾーンへ移行後タイマー
Ｔにセツトされた一定時間T1経過前はP13→P14
→P15→P16→P17→P19のフローとなり、上記一
定時間T1経過後はP13→P15→P18→P19のフロ
ーとなる。そして、ステツプP19から再びP1へ移
行して繰り返し実行される。

このようにして、（Ｐ＋Ｓ）ゾーンからＰゾー
ンへ移行後一定時間T1の間に限り、第４図に示
すように１次側及び２次側燃料噴射弁１３，１４
の全噴射パルスのパルス幅が減少して燃料減量が
なされることになる。

尚、上記実施例を次のように部分的に変更して
もよい。

第１変形例：制御ユニツトをアナログコンピユー
タで構成する。

第２変形例：吸気通路は、少なくともエンジン本
体近傍で１次側吸気通路と２次側吸気通路とに
分かれていればよく、例えば、１次、２次の吸
気通路がスロツトル弁の直下流側から分岐され
るようにしてもよく、また、該１次、２次の吸
気通路を全く別個独立して構成するようにして
もよい（この場合は、吸気ポート及びこれを開
閉する吸気弁が１次側用と２次側用として独立
して存在する）。

第３変形例：多気筒エンジンの場合、第１燃料噴
射弁を、吸気マニホールド集合部より下流の各
分岐管に配設して各気筒専用のものとするとと
もに第２燃料噴射弁を吸気マニホールドの集合
部より上流の共通吸気通路に配設して各気筒兼
用のものとしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は第１図
に示した制御ユニツトのブロツク図、第３図はＰ
ゾーンと（Ｐ＋Ｓ）ゾーンを画するマツプの一例
を示す線図、第４図は燃料噴射パルスを示す動作
タイムチヤート、第５図は制御ユニツトによる制
御を示すフローチヤートである。 １……エンジン本体、８……吸気通路、１１…
…１次側吸気通路、１２……２次側吸気通路、１
３……１次側燃料噴射弁、１４……２次側燃料噴
射弁、１５……副スロツトル弁、１６……制御ユ
ニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低負荷時にも高負荷時にも吸気が導入される
   １次側吸気通路と、高負荷時に開く制御弁を有し
   高負荷時に吸気が導入される２次側吸気通路と、
   上記１次側吸気通路に軽負荷時及び高負荷時に燃
   料を噴射する第１燃料噴射弁と、上記２次側吸気
   通路に高負荷時に燃料を噴射する第２燃料噴射弁
   と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出
   手段と、上記運転状態検出手段からの出力を受け
   て燃焼室へ供給する燃料の噴射量を決定する燃料
   噴射量決定手段とを備えたエンジンの燃料噴射制
   御装置であつて、 上記第２燃料噴射弁の作動時期及び停止時期を
   検知する作動時期検知手段と、上記第２燃料噴射
   弁が作動若しくは停止したときに、該時点から一
   定時間の間燃料噴射量決定手段で決定された噴射
   量に対する第１燃料噴射弁の噴射割合を該時点直
   前の噴射割合に保持する燃料補正手段とを設けた
   ことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。