JPS59162333A - 多気筒内燃機関の燃料噴射制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、内燃機関の燃料噴射制御方法、詳しくは燃料
の同期噴射が行われる多気筒内燃機関において、前記同
期噴射を補足する補正噴射の制御方法に関するものであ
る。

［従来技術］ 一般に、内燃機関の気筒に対し燃料を供給する方法とし
てキャブレタを用いるものと、燃料噴射弁を用いるもの
とがある。

近年、燃料の効率的な燃焼を行い、また運転性の向上を
目的として燃料噴射弁を用いる方法が盛んに研究され、
その燃料噴射弁を採用した内燃機関が提供されている。

また、多気筒内燃機関の燃料噴射制御方法においては、
燃料をクランク軸の回転に同期したタイミングで、全気
筒同時に５、あるいは気筒を複数組にグループ分けして
そのグループ毎に、更には各気筒毎に、同期噴射する方
法が一般的に行われている。

そして、前述の各同期噴射方法においては、通常、加速
時の応答性を改善するために、同期噴射で不足する燃料
を補足するよう補正噴射を行う方法が併用されている。

尚、この補正噴射は、普通りランク軸の回転とは非同期
に行われることから非同期噴射とも呼ばれている。

従来、この補正噴射は、制御処理簡素化のためアクセル
操作が行われた時に金気筒に対して一斉に一定量だけ行
われている。そのためそれぞれの気筒によって燃料の過
不足が生じ、それがいわゆる加速のもたつきを生ずる原
因となり、加速性能は充分とは言えない問題がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、　　　　　　−−こ　　−一　−、′
、各気筒あ るいはグループ分けされた気筒群毎に必要とする補正噴
射を行うことにより、気油間の燃料の過不足のバラツキ
を解消し、加速性能の向上を図る多気筒内燃機関の燃料
噴射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１図フローチャ
ートに示す如く （Ｐｌ）多気筒内燃機関の各気筒毎あるいは複数組に分
けられた気筒群毎に、 （Ｐ２）前記多気筒内燃機関の運転状態に応じ、（Ｐ３
）かつクランク軸の回転に同期して（Ｐ４）燃料の同期
噴射を行う多気筒内燃機関の燃料噴射制御方法において
、加速時に同期噴射を補足する補正噴射を行うにあたり
、 （Ｐ５）それぞれの気筒あるいは気筒群に対する同期噴
射の噴射量が、当該気筒あるいは気筒群に対する前回の
同期噴射の噴射量より （Ｐ６）所定量以上に増加した場合または当該気筒ある
いは気筒群の吸気行程中における他の気筒あるいは気筒
群に対する同期噴射の噴射量より下まわり、その差が所
定の値以上となった場合に、（Ｐｌ）当該吸気行程中の
気筒あるいは気筒群に対し前記噴射量の差に応じた燃料
の補正噴射を行うことを特徴とする多気筒内燃機関の燃
料噴射制御方法を要旨としている。

し実施例］ 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２図は本発明方法が適用される第１実施例の四す
イクル四気筒内ｍｍ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、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、７ａは吸気マニホールド７
の接続される吸気ボート、７ｂは吸気バルブ、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はスロットルバ
ルブ、１１はスロットルバルブ１０に３１！動し、スロ
ットルバルブ１０の開度に応じた信号を出力するスロッ
トルポジションセンサ、１２はスロットルバルブ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ロールバルブ（ＩＳＣＶ）、１４
は吸入空気量を測定するエア７０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に分配供給するディストリビュータ、１８
はディストリビュータ１７内に取り付けられ、ディスト
リビュータ１７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はディス
トリビュータ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、スロットルバルブを迂回
して流れる空気の通路、即ちファーストアイドル用バイ
パス路を示している。そして２２はファーストアイドル
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ァース
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３図は電子１ｔＩＩｌ′ｍ回路２０のブロック図
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
に従って入力及び演算すると共に、燃料噴射弁６、ｌ５
ＣＶ１３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ット（Ｊｙ、下単にＣＰ
Ｕと呼ぶ）、３１は前記制御プログラムや燃料噴ＤＡｍ
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２０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ッチが
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、バッテリによってバックアップされ
たバックアップランダムアクセスメモリ（以下単にバッ
クアップ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ＣＰす３０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やしている。

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、ｌ５ＣＶ１
３等をＣＰＵ３０の制御信号に従って駆動するに駆動回
路等が備えられた入・出力部、３６は、ＣＰＵ３０．Ｒ
ＯＭ３１等の各素子及び入力部３４人・出力部３５を結
び各データが送られるパスラインをそれぞれ表わしてい
る。

上記ＣＰＵ３０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。

次に本実施例の制御プログラムを第４図のフローチャー
トに沿って説明づる。

本プログラム（「噴射制御」プログラム）はメインプロ
グラムの一部、または一定間隔で割り込み処理されるサ
ブルーチンの形でＲＯＭ３１内に格納されている。

まず本プログラムの処理が開始されると、ステップ５０
にて、現時点が第１気筒の同期噴射を行うタイミングか
否かが、回転角センサ１８及び気筒判別センサ１９の信
号に基づいて判断される。

そして第１気筒の噴射タイミングでないと判断されたな
らば、ステップ６０の処理に移行する。

ステップ６０にては、ステップ５０同様に、第３気筒の
噴射タイミングであるか否かが判断され、第３気筒の噴
射タイミングでなければステップ７０の処理に移行する
。

ステップ７０にても、同様に第４気筒の噴射タイミング
であるか否かが判断され、ｒＮＯ（否）」と判断された
場合はステップ８０の処理に移行する。

ステップ８０にても同様に第２気筒の噴射タイミングで
あるか否かが判断され「ＮＯ」と判断された場合は、第
１気筒ないし第４気筒のいずれの噴射タイミングでもな
いことがらそのまま本プログラムの処理を終了する。

又、ステップ５０にてｒＹＥｓ　（然り）」と判断され
た場合は、ステップ５１の処理に移行し、今回第１気筒
に同期噴射される燃料噴射量と第１気筒に先だって既に
第２気筒に対して同期噴射された燃料噴Ｄ装置との差が
演算される。

尚、本ステップ５１においては燃料噴射量の差について
演算を行っているが、燃料噴射量（燃料噴射弁６の開弁
時間）そのものでなくても良く、エアフロメータ１４に
よって検出された吸入空気量、スロットルポジションセ
ンサ１１によって検出されたスロットル開麿あるいは図
示せぬ吸気管負圧センサによって検出された吸気管負圧
等燃料噴射量と相関する関係にあるいずれの値を用いて
も良い。本実施例においては、燃料噴射量は図示せぬ公
知の燃料噴射量演算プログラムにより、例えば回転角セ
ンサ１８によって検出されたエンジン回転数とエアフロ
メータ１４によって検出された吸入空気量を基に演算さ
れ、水温センサ９によって検出されたエンジン冷却水温
、酸素センサ５によって検出された空燃比によって適宜
補正されて求められる。また燃料噴射量としては燃料噴
射弁６の開弁時間Ｔ（以下、燃料噴射ｆｉＴと呼ぶ）と
して表わしたものを用いている。

よって、ステップ５１においては、第１気筒に対する燃
料噴射量−［１と第２気筒に対する燃料噴射ｍＴ２との
差が求められ、その差が予め定められた所定の値α、例
えば２　ｍ５ｅｃ以上か否かが判断され、所定の値以上
となつｔ＝場合は、即ちｒＴｌ−Ｔ２≧α」である場合
は補正噴射を必要とする状態であると判断されて次ステ
ツプ５２の処理に移行する。

ステップ５２においては、Ｔ１とＴ２との差に応じて所
定の関数ｒ　　（ＴＩ−Ｔ２）（例えばｆ（ＴＩ−Ｔ２
）＝ｋｘ（Ｔ１−７２＞　　ｍ５ｅｃ［ｋは定数コぐ表
わされる関数）によって算出された量だけ第２気筒に対
して燃料の補正噴射が行われ、続くステップ５３の処理
に移行する。

ステップ５３においては、前述第１気筒に対する燃料噴
射ｆｉＴ１の同期噴射が行われ本プログラムの処理を終
了する。

一方、ステップ５１にてｒＴｌ−Ｔ２＜α」と判断され
た場合は加速が小さく燃料の補正噴射を行う必要がない
ことからステップ５２の処理を行うことなくステップ５
３の処理に移行し、前述同期噴射を行った後に本プログ
ラムの処理を終える。

尚、第１気筒の噴射タイミングは、通常第１気筒の吸気
行程に先行し、同タイミングの時点では第２気筒が吸気
行程にある。従って、第１気筒の噴射タイミングに合わ
せて第２気、筒に補正噴射を行えば燃料は第２気筒内に
吸入されることとなる。

他の気筒に対する補正噴射も、同様にそれぞれの気筒内
に噴射された燃料が吸入される。

以下、前述ステップ５１ないし５３の処理と同様に、第
１気筒に対する補正噴射がステップ６１ないし６３の処
理で、第３気筒に対する補正噴射がステップ７１ないし
７３の処理で、第４気筒に対する補正噴射がステップ８
１ないし８３の処理でそれぞれ行われる。

本プログラムの処理を第５図のタイムチャートによって
、要約して説明すると、（イ）ないしくホ）の同期噴射
のタイミングで示す各気筒に対する同期噴射の燃料噴射
量Ｔにおいて、（イ）及び（ロ）の噴射タイミングでは
未だ加速が行われていないことから同期噴射における燃
料噴射量Ｔ１、Ｔ３の変化はなく、従って補正噴射は行
われない。（ハ）のタイミングでは既に加速が開始され
燃料噴射１ｉＴ４は、（ロ）における燃料噴射量Ｔ３よ
りも所定の値α以上に増加されていることから、吸気行
程にある第３気筒に対しｆ　　（Ｔ４−Ｔ３）で示され
る量の補正噴射が行われる。同様に、第４気筒に対して
も（ニ）のタイミングでｆ（Ｔ２−７４）、で示される
量の補正噴射が、第２気筒に対しても（ホ）のタイミン
グでｌ’（Ｔ１′−Ｔ２）で示される量の補正噴射が行
われる。

この結果、各気筒内には加速過渡状態においてもより過
不足のない燃料が供給されることとなり、加速応答性が
向上するといった運転性が改善される。又、同期噴射と
非同期噴射が同じタイミングで行われることから、制御
処理の簡素化が図られ、他の制御プログラム等にメモリ
上の制約を及ぼさない等の効果が得られる。

以上述べた実施例は各気筒に対し独立して燃料の噴射を
行う場合を挙げているが気筒を複数組にグループ分けし
、グループ毎に燃料噴射を行う場合についても同様に制
御を行うことができる。また補正を行う判断として、連
続する同期噴射の燃料噴射量の変化、即ち差を検出して
いるが、同一気筒に対する前回の噴射量と今回同期噴射
される噴射ｍどの差に基づいて行っても良い。

以下に示す第２実施例は、グループ噴射を行いかつ、補
正噴射を同一グループに対する前回の同期噴射における
スロットル開度の値と今回行われる同期噴射におけるス
ロットル開度の値とに基づいて行う場合を示している。

第２実施例制御プログラム（「噴射制御」ブロダラム）
を第６図フローチャートに沿って説明する。尚、本実施
例の適用されるエンジンその他周辺装置は前述実施例と
ほぼ同様である。

本プログラムも第１実施例同様メインプログラムの一部
、あるいはサブルーチンの形でＲＯＭ３１内に格納され
、所定のタイミングで処理が行われる。

処理が開始されると、まずステップ１００において現時
点がＡグループに対する噴射タイミングであるか否かが
判断され、ｒＮＯＪとなればステップ１１０の処理に移
行する。

ステップ１１０においては、Ｂグループに対する噴射タ
イミングであるか否かが判断され、「ＮＯ」となればそ
のまま本プログラムの処理を終了する。

一方、ステップ１００において、ｒＹＥｓＪとなれば、
ステップ１０１の処理に移行し、スロットルポジション
センサ１１によって検出された現時点のスロットル開度
ＴＡＡ１が既に記憶されている前回の本ステップの処理
における時点のスロットル開度ＴＡＡＯより所定量β以
上に増加しているか否かが判断され、ｒＴＡＡｌ　’Ｔ
ＡＡＯ≧β」であると判断された場合はステップ１０２
に移行する。この場合βは本プログラムの実行間隔によ
って異なるが、例えば０．０５°／　ｌｌｌ５ｅＣとさ
れる。

ステップ１０２においては、前ステップにて加速が行わ
れ補正噴射が必要であると判断された事から所定の関数
ｇ　（ＴＡＡｌ−ＴＡＡＯ）（例えば（１（ＴＡＡｌ−
ＴＡＡＯ）−４ｘ（ＴＡＡｌ−ＴＡＡＯ）　＋２５０　
　ｕｓｅｃ　）　で表ワサレル燃料が、現在吸気行程に
あるＢグループ（少なくとも二つの気筒の内、一つの気
筒は吸気行程にある）に対して補正噴射される。

続くステップ１０３においては、図示せぬ同期噴射の噴
！）１　ｆｆｉ演算ルーチンにて算出された燃料がＡグ
ループの気筒に対して噴射され、続いてステップ１０４
に移行し、現時点のスロットル開度ＴＡＡ１を次回の処
理のためにＴＡＡＯとして本プログラムの処理を終える
。

また、ステップ１０１において、ｒＴＡＡｌ−ＴＡＡＯ
＜β」であるとなれば、加速が緩や力Ｘで補正噴射の必
要がないことからステップ１０３の処理に移行し、続い
てステップ１０４の処理を実行模本プログラムの処理を
終了する。

Ｂグループの同期１１１射タイミングの場合も、ステッ
プ１１１ないし１１４の処理はそれぞれ前述ステップ１
０１ないし１１４の処理と同様であり、Ａグループの気
筒に対して必要な場合所定ｆｆｉ（ｇ（ＴＡＢｌ−ＴＡ
ＢＯ））の燃料が補正噴射される。

以上の処理を第７図タイミングチャートによって要約し
て説明すれば、Ａグループに同期噴射の行われる（イ）
のタイミングにおいては、加速は行われてなく、従って
補正噴射は行われない。次に、Ｂグループに同期噴射の
行われる（口）のタイミングでは、既に加速が行われて
いることからｒＴＡＢｌ−ＴＡＢＯ≧β」となって！］
　　（ＴＡＢｌ−ＴＡＢＯ）で示す燃料の補正噴射がＡ
グループに対して行われる。同様にＡグループに同期噴
射の行われる（ハ）のタイミングでは！１　　（ＴＡＡ
ｌ−ＴＡＡＯ）で示す燃料の補正噴射がＢグループに対
して行われる。尚、図中（ロ）、（ハ）のタイミングで
それぞれＡグループ、Ｂグループに対して補正噴射を行
った場合、第１気筒及び第４気筒は吸気行程になく、燃
料が吸入されないが、この様な噴射によっても少なくと
も第３気筒、第２気筒に対して有効な補正噴射が行われ
る。しか１必要な場合、グループ同期噴射を図において
左方向へ若干移動するようタイミングを変えることによ
り、全ての気筒に対して補正噴射の燃料を供給すること
が可能となる。

以上）本べた本実施例の秦する効果は、第１実施例とほ
ぼ同様である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の多気筒内燃機関の燃料噴
射制御方法によれば、加速に応じて同期噴射で不足する
燃料を補正噴射によって各気筒あるいは各グループ毎に
補足することができ、その結果加速応答性を含め運転性
が改善される。また補正噴射を同期噴射と同時に行うこ
とから制御処理の簡素化を図ることができ、更に、特別
な装置あるいはセンサ等を装備する必要もないことから
、従来の燃料噴射制御システムを応用することができる
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するフローチャート、第２
図は本発明第１実施例に適用される四気筒エンジン及び
その周辺装置を表わす概略系統図、第３図はその電子制
御回路を表わすブロック図、第４図は第１実施例の要部
となる制御プログラムを表わすフローチャート、第５図
は第１実施例の作用を説明するタイミングチャート、第
６図は第２実施例の要部となる制御プログラムを表わす
フローチャート、第７図は第２実施例の作用を説明する
タイミングチャートである。 １・・・エンジン　　　　　　５・・・酸素センサ６・
・・燃料噴射弁　　　　　９・・・水温センサ１０・・
・スロットルバルブ １１・・・スロットルポジションセンサ１４・・・エア
フロメータ　　２０・・・電子制御回路３０・・・ＣＰ
ＩＪ　　　　　　　３１・・・ＲＡＭ代理人　弁理士　
定立　勉 他１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多気筒内燃機関の各気筒毎あるいは複数組に分けられた
   気筒群毎に、前記多気筒内燃機関の運転状態に応じ、か
   つクランク軸の回転に同期して燃料の同期噴射を行う多
   気筒内ｍ機関の燃料噴射制御方法において、加速時に同
   期噴射を補足する補正噴射を行うにあたり、 それぞれの気筒あるいは気筒群に対する同期噴射の噴射
   量が、当該気筒あるいは気筒群に対する前回の同期噴射
   の噴＠量より所定量以上に増加した場合または当該気筒
   あるいは気筒群の吸気行程中における他の気筒あるいは
   気筒群に対する同期噴射の噴射量より下まわり、その差
   が所定の値以上となった場合に、 当該吸気行程中の気筒あるいは気筒群に対し前記噴射量
   の差に応じた燃料の補正噴射を行うことを特徴とする多
   気筒内燃機関の燃料噴射制御方法。