JPS59162334A - 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ｒ′２［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。

し従来技術］ 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、
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、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
に行われることがら非同期噴射とも呼ばれている。

従来、この補正噴Ｑ］は、制御処理簡素化のためアクセ
ル操作が、即ち加速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。

この問題を解消するため、これら各気筒毎あるいは各グ
ループ毎の気筒毎に独立して補正噴射を行う方法も提供
されているが、この方法によっても急加速が行われた場
合、初］ｖＪの補正噴射は吸気マニホールド内壁に吸着
されて気筒内に充分吸入されないことから同様に加速初
期にもたつき゛を生ずると言う問題が残されている。尚
、この問題は減速時に燃料カット制御を行う場合、特に
顕茗にあられれる。

［発明の目的］ 本発明の目的は、前述の諸問題を解決し、運転性の向上
に寄与す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ための本発明ｍは第１図フローチ
ャートに示す如く構成されている。

以下、フローチャートに沿って説明すれば、本発明の構
成は、 （Ｐｌ）多気筒内燃機関の各気筒毎あるいは複数組に分
ｔプられた各気筒群毎に、前記多気筒内燃は関の運転状
態に応じ、 （Ｐ４、Ｐ５）かつクランク軸の回転に同期して燃料の
同期噴射を行うと共に （Ｐ２、Ｐ３）加速開始時に金気筒に対し同期噴射を補
足する補正ｔｌ！！川を一斉に行う多気筒内燃機関の燃
料噴射制御方法において、 （Ｐ６）加速開始時に行なつＩＣ前記補正噴噴射加えて
、当該加速継続中に、 （Ｐｌ）運転状態に応じて前記各気筒毎あるいは各気筒
群毎に対し別個に補正噴射を行う多気筒内燃機関の燃料
噴射制御方法、 を特徴としている。

［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一実施例の四すイ
クル四気筒内燃機関（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Ｆ４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の接続される吸気ポート、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
る吸入空気の高度を検出する吸気温セン１ノへ９はエン
ジ゛ンの冷却水温を′＠出する水温センサ、１０はスロ
ワ１−ルバルブ、１１はスロットルバルブ１０に連動し
、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フローメータ、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１〜リビユータ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２
４発のパルス信号を出力する回転角センサ、１９はディ
ス１〜リビユータ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１
幾運転に必要なエンジン回転数を確保するために７７−
スｌ〜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図は電子制御回路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、Ｉ’
５ＣＶ１３等の各種装置を作動制御等するための処理を
行うセン１−ラルプロセシングユニツ１〜（以下単にＣ
ＰＵと呼ぶ）、３１は前記制御プログラムや燃料噴削迅
演専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
が一時的に読み書ぎされるランダムアクレスメモリ（以
下単にＲＡＭと呼ぶ）、３３はキースイッチ２１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ＲＡ　ｆｖｌ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ＣＰＵ３０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わし
ている。３５は図示していない入力ポー１〜等の他に出
力ボートが設けられその他必要に応じて燃料噴射弁６、
ｌ５ＣＶ１３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、ＣＰ
Ｕ３０．ＲＯＭ３１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。

上記電子制御回路２０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、第５図に示す
フロ・−ヂャートに沿って説明する。

まず第４図は加速が開始された場合、金気筒に対し一斉
に行う補正噴射の制御プログラム「−商補正＠躬」ルー
チンを表わす。本プログラムはサブルーチンの形でＲＯ
Ｍ３１内に格納され、一定の間隔で絶えず処理が実行さ
れる。

本プログラムの処理が開始されると、まずステップ６０
にてスロットルポジションセンサ１１より検出されるス
ロットル開度の変化を検出し、その変化の大きさが所定
の値より大きい場合、即ち、今回検出したスロットル間
ＩＩＩ（ＴＡが、前回の本プログラムの処理時点のスロ
ットル開度ＴＡＯより大きくなり、その差がα（例えば
０．０５°／１１１３）以上どなっている場合は加速が
行われているとしてステップ７０の処理に移行する。

ステップ７０においては、−斉唱用を許可する旨を示す
フラグ「ａｌｌのセット状態を判定し、フラグＦａｌｌ
がｒＯＪにリセットされている場合は、加速が少なくと
も前回の処理以前から継続して行われていると判断され
て、ステップ１２０の処理に移行し、今回検出したスロ
ットル開度ＴΔを、次回の処理におけるスロットル開度
ＴＡＯとして本プログラムの処理を終え、一方フラグＦ
ａｌｌが「１」にセットされているならば、今回の処理
にて始めて加速状態が検知されたと判断されてステップ
８０の処理に移行する。

ステップ８０においては、グループＡの気筒群（以下、
単にグループＡとも呼ぶ。）に対して予め定められた一
定量の燃料を補正噴射し、次のステップ９０においても
同様にグループＢの気筒群（以下、単にグループＢとも
呼ぶ。）に対して補正噴射を行う。

続くステップ１００においては、既に一斉補正噴射が行
われたことからフラグＦａｌｌをｒＯＪにリセットし、
次のステップ１２０の処理に移行する。

ステップ１２０においては前述の如＜　ｒＴＡ。

←ＴＡＪとする処理を行ない本プログラムの処理を終え
る。

またステップ６０にて、スロ間度〜ル間度の変化がαよ
り小である場合には加速が行われていないと判断されて
ステップ１１０の処理に移る。

ステップ１１０の処理においては、次の加速開始時に一
斉補正噴射が行われるようＦａｌｌを「１」にセットし
て、ステップ１２０の処理を実行複本プログラムの処理
を終える。

以上のように本プログラムの処理におい゛てはスロワ１
〜ルバルブ１０の開度より加速要求を検出した場合、始
めての加速要求の検出に対して加速が開始されたと判断
して一斉補正噴射を行い、以後加速要求が継続して行わ
れていても加速継続中として一斉補正噴射が行われない
ようにしている。

このため加速開始時のみに一斉補正噴射が行われること
となる。

次に第５図フローチャートに示す「噴射制御」の制御プ
ログラムについて説明する。本プログラムは“メインル
ーヂンの一部としてＲＯＭ３．１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２０
０の処理が実行され、回転角センサ１８及び気筒判別セ
ンサ１９の信号よりグループＡに対する同期噴射を行う
タイミングにあるが否がが判定される。本ステップにお
いてグループＡの同期噴射を行うタイミングであると判
断された場合はステップ２１０の処理に移行する。

ステップ２１０においては、現時点のスロットル間度Ｔ
Ａ自と前回の本ステップにおける場合のスロッｌ−ル開
度ＴＡＢｏとを比較し、スロワ１〜ル間１ＴＡｓがＴＡ
Ｂｏよりも大きな値となり、その差がβ（例えば２．５
°〉以上となっているならば次ステツプ２２０の処理に
移行する。

ステップ２２０においては、図示せぬ公知の燃料噴射量
演算プログラムによって算出された今回のグループＡに
対して噴射される同期噴射の燃料噴射量１人と最前回に
グループＢに対して同期噴射された燃料噴射量１色との
差を変数どする関数ｆ　（τ入−τ自）（例えばｆ　（
τ人−τ自）＝τＡ−τ自）によって求められた値全グ
ループ毎の補正噴ＯＡ悉τａｓｙとする。

続くステップ２３０　Ｍ’おいては、グループＢに対し
てτａｓｙで表わされる燃料噴射量の補正噴射が行われ
、次にステップ２４０の処理に移行する。

ステップ２４０においては、グループＡに対して１人の
燃料が同期噴射される。

続くステップ２５０においては、スロットル開度ＴＡＢ
を次回の処理のためにスロットル開度ＴＡ［３ｏとして
記憶し本プログラムの処理を終了する。

またステップ２１０においてｒ−ｒＡｓ−ＴＡｓＯ＜ｌ
β」であるとされたならば補正噴射を必要とするような
加速状態ではないと判断されてステップ２２０．２３０
に示す補正噴射のための処理を行うことなくステップ２
４０の処理に移行し、以下同様の処理を行い、本プログ
ラムの処理を終える。

一方、ステップ２００においてグループＡに対する同期
噴射のタイミングでないと判断されたならば、ステップ
２６０の処理に移行する。

３テツプ２６０においては、グループＢに対する同期噴
射の噴射タイミングであるが否がが判断され、噴印１タ
イミングでないと判断されたならばそのまま本プログラ
ムの処理を終え、一方グループＢに対する噴射タイミン
グであると判断されたならばステップ２　’７０ないし
３１０の処理が行われる。

ステップ２７０ないし３１０の処理は、前述ステップ２
１０ないし２５０の処理にて対象とするグループが変わ
るのみで同様であることがら説明を省略する。

以上の処理を行うことによって、グループＡに対する同
期噴射のタイミングに合わせて、必要な場合グループＢ
に対して補正噴射が行われ、同様グループ已に対する同
期噴（ト）のタイミングに合わせて、必要な場合グルー
プＡに対して補正噴射が行われる。

第４図、第５図のフローチャーｌ−に示す制御プログラ
ムによって行われる燃料噴射を第６図のタイミングヂ１
１−１〜ににって更に説明する。

まずＡ１の噴射タイミングでは、スロットル開度の変化
はないことがら、グループＢに対する補正噴射の必要は
なく、従って補正噴射は行ゎれない。

次にスロットル開度が変化した時点、即ち加速開始時点
で全気筒−斉に、即ち両グループＡ、Ｂに対して補正噴
射が行われる。

続＜ｔ３１の噴射タイミングでは、スロットル開度の変
化があり、前回の図示していな５’＋グル−プＢに対す
る同期噴射の噴射タイミング時点よりβ以上スロットル
ｌ１７１度が大きくなっていること力）らグループＡに
対して補正噴射が再び行われる。

更にＡ２の噴射タイミングでも同様にグループＢに対し
て補正噴射が行われる。

以後同様にスｌ」ツｌ〜ル開度の変化に応じ、必要な場
合、グループＡの同期噴射の噴射タイミングでグループ
Ｂに対して補正噴射が行われ、グル−プ８の同期噴射の
噴射タイミングでグループＡ（こ対して補正噴射が行わ
れる。

この結果、加速開始時の一斉噴射によって吸気マニホー
ルド７内を燃料によ・）で湿潤させ、以後の同期噴射あ
るいは補正噴射された燃料が吸気マニホールド７内に吸
るされて燃料が不足傾向を示ずのを防ぎ、更に、各グル
ープに対し、不足する燃料をそれぞれのグループ毎に補
正噴射によって補うことができ、グループ間の燃料の過
不足のバラツキを解消することが可能となる。

尚、本実施例においては燃料の同期噴射をグループ分け
した気筒群毎に行う、いわゆるグループ噴射方式の場合
について示しているが、各気筒独立して同期噴射を行な
う、いわゆる独立噴射方式の場合についても同様な制御
を行うことができる。

その場合補正噴射はそれぞれの気筒の同期噴射に合わせ
て、その時点で吸気行程にある他気筒に対して補正噴射
を行うようにすれば良い。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の多気筒内燃機関の燃料噴
射制御方法は、加速開始時に金気筒に対して一斉に補正
噴射を行い、その後加速継続中は各気筒毎あるいはグル
ープ分けされた各気筒群毎に加速によって不足する燃料
を補正噴射によって補足している。

このため、本発明によれば、加速開始時の補正噴射によ
って吸気マニホールド内を湿潤させることによって従来
、加速開始当初に燃料が吸気マニホールド内に吸着され
て気筒内に吸入される燃料が不足傾向を示すのを防ぎ、
更に加速継続中に、各気筒あるいは各気筒群の不足する
燃料を、各気筒毎あるいは各気筒群毎にそれぞれ別個に
補正噴射によって補うことがら気筒間における燃料の過
不足のバラツキ、即ち、空燃比のバラツキを解消し、加
速応答性を改善し運転性を向上することが可能となる。

【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
図は本発明の適用される実施例の内燃機関及びその周辺
装置を表わす概略系統図、第３図は同じく電子制御回路
を示すブロック図、第４図、第５図は同じく制御プログ
ラムを表わすフローチャート、第６図は実施例の作用を
説明するタイミングチャートである。 １・・・エンジン ６・・・燃ｎ噴釦弁 ７・・・吸気マニホールド １０・・・スロットルバルブ １１・・・スロットルポジションセンサ１８・・・回転
角センサ １９・・・気筒判別センサ ２０・・・電子制御回路 ３０・・・ＣＰＵ ３１・・・ＲＯＭ 代理人　弁理士　定立　勉 他１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   各気筒群毎に、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
   と共に加速開始時に金気筒に対し同期噴射を補足する補
   正噴射を一斉に行う多気筒内燃機関の燃料噴射制御方法
   において、加速開始時に行なった前記補正噴射に加えて
   、当該加速継続中に、運転状態に応じて前記各気筒毎あ
   るいは各気筒群毎に対し別個に補正噴射を行うことを特
   徴とする多気筒内燃１大関の燃料噴射制御方法。