JPH0625649Y2 - 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、機関吸気系に燃料噴射弁を備えて電子制御に
より燃料を噴射する内燃機関の電子制御燃料噴射装置に
関し、特に機関回転に同期した所定の燃料噴射タイミン
グとは別に加速時に燃料を割込み噴射する機能を有する
ものに関する。

〈従来の技術〉 従来、内燃機関の電子制御燃料噴射装置では、機関吸気
系に燃料噴射弁を備えて、機関回転に同期した所定のタ
イミングで機関運転状態に応じた量の燃料を噴射する一
方、機関の加速状態を検出していて、加速が検出される
と、燃料を割込み噴射し、これにより加速性能を向上さ
せている（特開昭５９−４９３３６号公報参照）。

また、多発割込み噴射システムと呼ばれるものもある。
これは、第４図又は第５図を参照し、所定時間（例えば
10ms）毎にスロットル弁開度の変化量を検出していて、
該変化量が所定値以上のときに加速と判定し、加速判定
が２回連続して行われる毎に割込み噴射可能とし、一連
の加速中に最高８発位（図は６発）まで割込み噴射可能
としたものである。但し、実際には１発目と４発目のみ
割込み噴射を行い、他は割込み噴射量の演算に際しての
補正係数を０にして処理している。尚、第４図及び第５
図は６気筒の内燃機関で各気筒毎に燃料噴射弁を備え全
気筒同時に燃料を噴射するシステムを例にしている。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の多発割込み噴射システ
ムにあっては、一連の加速中において加速開始の検出時
（加速判定回数が最初に２回となった時）に最初の割込
み噴射がなされた後、機関回転とは無関係に、一定時間
（例えば60ms）後に次の割込み噴射がなされることにな
り、第４図に示す低回転域での加速時には例えば＃５，
＃３，＃６気筒についてみると最初に割込み噴射された
燃料が吸入される行程において次に割込み噴射された燃
料が同時に吸入されることになって当該気筒の空燃比が
オーバーリッチ化し、また、第５図に示す高回転域での
加速時には例えば＃５，＃３，＃６気筒についてみると
最初に割込み噴射された燃料を吸入して後の次の吸気行
程が終了するまでに次の割込み噴射がなされず当該気筒
の空燃比がオーバーリーン化し、運転性の悪化やエミッ
ションの悪化を招くという問題点があった。

本考案は、このような従来の問題点に鑑み、多発割込み
噴射システムにおいて各気筒に燃料の余剰や不足を生じ
ることがないよう適正なタイミングで割込み噴射して運
転性等の向上を図ることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案は、第１図に示すように、所定時間毎
にスロットル弁開度の変化量に基づいて機関の加速・非
加速を判定する加速判定手段による加速判定の連続する
回数を計数する加速判定回数計数手段と、前記加速判定
回数計数手段による加速判定回数が所定値となったとき
に燃料を割込み噴射させる第１の割込み噴射手段と、機
関回転数に応じて加速判定回数に対する比較値を可変す
る比較値可変手段と、前記第１の割込み噴射手段による
割込み噴射後の加速判定継続中において前記加速判定回
数計数手段による加速判定回数が前記比較値可変手段に
よる機関回転数に応じた比較値となる毎に燃料を割込み
噴射させる第２の割込み噴射手段とを設ける構成とした
ものである。

〈作用〉 上記の構成においては、加速時に、加速判定回数が所定
値になった時に最初の割込み噴射がなされ、その後は、
機関回転数に応じた加速判定回数毎に割込み噴射がなさ
れる。これにより、最初の割込み噴射の後、機関回転に
応じたタイミングで次の割込み噴射がなされることにな
って、各気筒の吸気行程において１回分ずつの割込み噴
射された燃料を吸入させることが可能となり、燃料の過
不足をなくして運転性等の向上を図ることができる。

〈実施例〉 以下に本考案の一実施例を説明する。

第２図において、機関１にはエアクリーナ２，吸気ダク
ト３，スロットルチャンバ４及び吸気マニホールド５を
介して空気が吸入される。

スロットルチャンバ４には図示しないアクセルペダルと
連動するスロットル弁６が設けられていて、吸入空気流
量を制御する。

吸気マニホールド５又は機関１の吸気ポートには各気筒
毎に燃料噴射弁７が設けられている。この燃料噴射弁７
はソレノイドに通電されて開弁し通電停止されて閉弁す
る電磁式燃料噴射弁であって、コントロールユニット８
からの駆動パルス信号によりソレノイドに通電されて開
弁し、図示しない燃料ポンプから圧送されてブレッシャ
レギュレータにより所定の圧力に調整された燃料を機関
１に噴射供給する。

コントロールユニット８は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理し
て、燃料噴射弁７の作動を制御する。

前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３に熱線式のエ
アフローメータ９が設けられていて、吸入空気流量Ｑに
応じた信号を出力する。

また、図示しないディストリビュータに内蔵させるなど
してクランク角センサ10が設けられていて、６気筒の場
合はクランク角120°毎、４気筒の場合は180°毎の基準
信号ＲＥＦと、クランク角１°又は２°毎の単位信号Ｐ
ＯＳとを出力する。ここで、基準信号ＲＥＦの周期、あ
るいは所定時間内における単位信号ＰＯＳの発生数を計
測することにより、機関回転数Ｎを算出可能である。
尚、基準信号ＲＥＦは機関２回転（クランク角720°）
で気筒数個出力されるが、そのうち１つは他と識別可能
で＃１気筒の気筒判別信号となっている。

また、スロットル弁６にポテンショメータ式のスロット
ルセンサ11が設けられていて、スロットル弁開度αに応
じた信号を出力する。

また、機関１のウォータジャケットに水温センサ12が設
けられていて、冷却水温Ｔｗに応じた信号を出力する。

更に、コントロールユニット８にはその動作電源として
また電源電圧の検出のためバッテリ13の電圧がエンジン
キースイッチ14を介して印加されている。

ここにおいて、コントロールユニット８に内蔵されたマ
イクロコンピュータは、所定の燃料噴射制御ルーチンに
従って、エアフローメータ９からの信号に基づいて検出
される吸入空気流量Ｑとクランク角センサ10からの信号
に基づいて算出される機関回転数Ｎとから、基本燃料噴
射量Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を演算し、これを水
温センサ12からの信号に基づいて検出される冷却水温Ｔ
ｗなどに応じて設定される各種補正係数ＣＯＥＦ、さら
にはバッテリ13の電圧に応じて設定される電圧補正分Ｔ
ｓにより補正して、燃料噴射量Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ＋
Ｔｓを演算し、このＴｉに相応するパルス巾をもつ駆動
パルス信号を機関１回転に１回所定のタイミングで全気
筒の燃料噴射弁７に出力して燃料噴射を行わせる。

一方、第３図に示す割込み噴射制御ルーチンが例えば10
ms毎に実行され、これにより割込み噴射の制御がなされ
る。

第３図のステップ１（図にはＳ１と記してある。以下同
様）ではスロットルセンサ11からの信号に基づいて検出
されるスロットル弁開度α_ｎｅｗを読込み、スロットル
弁開度の変化量Δα＝α_ｎｅｗ−α_ｏＬｄ（α_ｏＬｄは
前回の検出値）を演算する。そして、ステップ２ではス
ロットル弁開度の変化量Δαを所定値と比較して加速・
非加速を判定する。従って、ステップ１，２の部分が加
速判定手段に相当する。

非加速（Δα＜所定値）の場合は、ステップ３へ進んで
加速判定回数を表わすカウント値Ｃを０にすると共に割
込み噴射数を表わすカウント値Ｓを０にして、このルー
チンを終了する。

加速（Δα≧所定値）と判定された場合は、ステップ４
へ進んで加速判定回数を表わすカウント値Ｃをカウント
アップする。このステップ４の部分が加速判定回数計数
手段に相当する。

次にステップ５ではカウント値Ｓが０か否かを判定し、
Ｓ＝０（割込み噴射前）のときはステップ６へ進んでカ
ウント値Ｃが２か否かを判定する。Ｃ＝２でないとき
（すなわちＣ＝１のとき）はそのままルーチンを終了す
る。

Ｃ＝２となったときは、ステップ６からステップ７以降
へ進み、先ずステップ７で冷却水温Ｔｗ及びスロットル
弁開度の変化量Δαに基づいてマップを参照して割込み
噴射量に対応する割込みパルス巾Ｔ_ＩＮＴを検索し、次
にステップ８でこのＴ_ＩＮＴのパルス巾をもつ駆動パル
ス信号を全気筒の燃料噴射弁７に出力して割込み噴射を
行わせる。従って、ステップ６〜８の部分が第１の割込
み噴射手段に相当する。

かかる割込み噴射後は、ステップ９でカウント値Ｓをカ
ウントアップし、ステップ10でカウント値Ｃを０にし、
さらにステップ11で機関回転数Ｎに基づいてマップを参
照して加速判定回数に対する比較値Ｃ_０を検索し、この
ルーチンを終了する。

この加速判定回数に対する比較値Ｃ_０は、例えば1000rp
mで５、2000rpmで４、3000rpmで３というように設定さ
れる。このステップ11（及び後述するステップ18）の部
分が比較値可変手段に相当する。

引続きステップ２で加速と判定され、ステップ４で加速
判定回数を表わすカウント値Ｃをカウントアップしたと
きは、ステップ５での割込み噴射回数を表わすカウント
値Ｓの判定で、Ｓ≧１（割込み噴射後）であるので、ス
テップ12へ進んでカウント値Ｃが比較値Ｃ_０か否かを判
定する。Ｃ＝Ｃ_０でないときはのままこのルーチンを終
了する。

Ｃ＝Ｃ_０となったときは、ステップ12からステップ13以
降へ進み、まずステップ13で冷却水温Ｔｗ及びスロット
ル弁開度の変化量Δαに基づいてマップを参照して割込
み噴射量に対応するパルス巾Ｔ_ＩＮＴを検索し、次にス
テップ14でこのＴ_ＩＮＴに割込み噴射回数を表わすカウ
ント値Ｓなどに応じ補正係数Ｋｓを乗じて補正し、次に
ステップ15でこの補正されたＴ_ＩＮＴのパルス巾をもつ
駆動パルス信号を全気筒の燃料噴射弁７に出力して割込
み噴射を行わせる。従って、ステップ12〜15の部分が第
２の割込み噴射手段に相当する。

かかる割込み噴射後は、ステップ16でカウント値Ｓをカ
ウントアップし、ステップ17でカウント値Ｃを０にし、
さらにステップ18で機関回転数Ｎに基づいてマップを参
照して加速判定回数に対する比較値Ｃ_０を検索し、この
ルーチンを終了する。

このように最初の割込み噴射は加速判定回数が所定値
（例えば２）になったときに行うが、２回目以降の割込
み噴射は機関回転数によって加速判定回数を変え、最初
の割込み噴射から次の割込み噴射までの間に約２回転し
て各気筒の吸気行程が終了し、各気筒に割込み噴射され
た燃料が吸入され、その後に次の割込み噴射がなされる
ようにする。このようにすることで、燃料の過不足がな
くなり、運転性等の向上を図ることができる。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、多発割込み噴射シ
ステムにおいて各気筒への燃料の過不足がなくなり、運
転性等の向上を図ることができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示すブロック図、第２図は本考
案の一実施例を示すシステム図、第３図は制御内容を示
すフローチャート、第４図は低回転域での従来の制御を
示すタイムチャート、第５図は高回転域での従来の制御
を示すタイムチャートである。 １……機関、７……燃料噴射弁、８……コントロールユ
ニット、９……エアフローメータ、10……クランク角セ
ンサ、11……スロットルセンサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機関吸気系に燃料噴射弁を備え、機関回転
   に同期した所定のタイミングでの機関運転状態に応じた
   量の燃料の正規の噴射とは別に、所定時間毎にスロット
   ル弁開度の変化量に基づいて機関の加速・非加速を判定
   する加速判定手段からの信号に基づいて燃料を割込み噴
   射させる内燃機関の電子制御燃料噴射装置において、前
   記加速判定手段による加速判定の連続する回数を計数す
   る加速判定回数計数手段と、前記加速判定回数計数手段
   による加速判定回数が所定値となったときに燃料を割込
   み噴射させる第１の割込み噴射手段と、機関回転数に応
   じて加速判定回数に対する比較値を可変する比較値可変
   手段と、前記第１の割込み噴射手段による割込み噴射後
   の加速判定継続中において前記加速判定回数計数手段に
   よる加速判定回数が前記比較値可変手段による機関回転
   数に応じた比較値となる毎に燃料を割込み噴射させる第
   ２の割込み噴射手段とを有することを特徴とする内燃機
   関の電子制御燃料噴射装置。