JPS59231149A - 内燃機関の燃料噴射方法 - 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】 本発明は、内燃機関の燃料噴射方法に係シ、特に、機関
負荷と機関回転数に基づいて燃料噴射量を制御する内燃
機関の燃料噴射方法に関する。

従来より、インテークマニホールド内に突出するように
各気筒毎に燃料噴射弁を設けたシスロットル弁上流側に
燃料噴射弁を設け、マイクロコンピュータ等で各種セン
サから入力される信号を処理して機関運転状態を判定し
、この運転状態に応じた量の燃料を噴射する燃料噴射方
法が知られている。この燃料噴射方法においては、機関
負荷（吸気管圧力または機関１回転当りの吸入空気量等
）と機関回転数とに応じて基本燃料噴射時間を求め、吸
気温や機関冷却水温等に応じて基本燃料噴射時間を補正
して燃料噴射時間を定め、所定周期でこの燃料噴射時間
に相当する時間燃料噴射弁を開成して燃料噴射量を制御
している。この吸気管圧力はスロットル弁下流の吸気管
に配置された圧力センサにより検出され、吸入空気量は
スロットル弁上流側に配意されたエアフローセンサによ
り検出される。

しかし、かかる燃料噴射方法によって制御される内燃機
関においては、低速走行時の減速時にスロットル弁が急
閉されるため吸気管やサージタンクに残存していた空気
が機関燃焼室に供給されるが、スロットル弁が全閉状態
になっているため吸気管圧力やスロットル弁を通過する
空気量が低下する。このため、上記の燃料噴射方法によ
って、燃焼室に供給されている空気量に充分な燃料量よ
り少ガい量の燃料が噴射されることになり、燃焼室内の
空燃比がリーンとなって必要力トルクが発生されなくな
り、マイナストルクが発生する。そして、このマイナス
トルクが車両の固有振動数と共振し、［７やくり現象や
駆動サージが発生１ツ、運転者に不快感と不安感を与え
ていた。このため、従来ではマイナストルクに同期させ
てマイナストルクを減少させるように燃料を噴射するこ
とが行なわれているが、車両の固有振動数が相違するた
めマイナストルクに同期して燃料を噴射することが困難
であり、制御タイミングがずれるとしゃくり現象を助長
する、という問題があった。

本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、マイ
ナストルクを発生させないように燃料を噴射するように
してしゃくり現象等を防止した内燃機関の燃料噴射方法
を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、スロットル弁が開
状態から閉状態に変化したとき、すなわち減速時にスロ
ットル弁閉状態直前の燃料噴射時間を保持して所定期間
この保持した燃料噴射時間で燃料を噴射すると共に、所
定期間経過後保持した燃料噴射時間を徐々に短縮して燃
料を噴射するように構成したものである。

本発明の構成によれば、減速時に燃焼室に供給される空
気量に必要な燃料が噴射されるため、空燃比がリーンに
変化せず、従ってマイナストルクが発生しないから、し
ゃくり現象や駆動サージを防止することができる、とい
う効果が得られる。

次に本発明が適用される内燃機関の一例を第１図に示す
。エアクリーナ２の下流側に吸入空気量を検出して吸入
空気量に応じた電圧を出力するエアフローセンサ４が配
置され、このエアフローセンサ４の近傍に吸気温センサ
６が配置されている。

エアフローセンサ４の下流側にはスロットル弁８が配置
され、このスロットル弁８にはスロットル弁全閉時に閉
成されるアイドルスイッチ１０が取付けられている。ス
ロットル弁８の下流側に配置されたサージタンク１２は
、インテークマニホールド１４を介して内燃機関の燃焼
室１６に連結されている。インテークマニホールド１４
には、各気筒毎に燃料噴射弁１８が設けられており、開
閉制御されることにより燃料供給系から送られる加圧燃
料を間欠的に噴射する。燃焼室１６は、エキゾーストマ
ニホールドを介して三元触媒を充填した触媒コンバータ
（図示せず）に・接続されている。

また機関ブロックには機関冷却水温を検出する水温セン
サ２０が取付けられている。

燃焼室１６には点火プラグ２２が突出されており、この
点火プラグ２２はディストリビュータ２４に接続されて
いる。ディストリビュータ２４には、ディストリビュー
タ／・ウジングに固定されたピックアップとディストリ
ビュータシャフトに固定されたシグナルロータとで構成
されたクランク角センサ２６が設けられている。このク
ランク角センサ２６は、上死点信号および機関回転数信
号を出力する。また、ディストリビュータはイグナイタ
に接続され、イグナイタはマイクロコンピュータ等で構
成された制御回路２８に接続されている。

なお、３０は空燃比フィードバック制御に使用されるＯ
、センサである。

制御回路２８は、第２図に示すように、中央処理装ｆ（
ＣＰＵ）３２、ランダムアクセスメモリ（Ｒ，ＡＭ）３
４、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３６．３８、入力ボ
ート４０、入出力ボート４２およびこれらを接続するデ
ータバスやコントロールバス等のバスを含んで構成され
ている。入力ボート４０はアナログマルチプレクサ機能
およびアナログディジタル変換機能を備えており、エア
フローせ”、、’９４、吸気温センサ６、水温センサ２
０およびＯ，センサ３０から入力される信号を順次ディ
ジタル信号に変換する。入出力ボート４２には、波形整
形回路（図示せず）を介してクランク角センサ２６が接
続されると共にアイドルスイッチ１０が接続されている
。また入出力ボート４２は、駆動回路（図示せず）を介
して各気筒毎に設けられた燃料噴射弁１８に接続されて
いる。上記のＲＯＭには、メイン処理ルーチンプログラ
ム、燃料噴射時間演算用の割込み処理ルーチンプログラ
ム、燃料噴射弁の開成時間が短いときに燃料噴射量が不
確定になる不整噴射を防止するだめの最小燃料噴射時間
等が予め記憶されている。

次に第３図に基づいて本発明の一実施例における処理ル
ーチンを説明する。この実施例は、スロットル弁閉状態
直前の燃料噴射時間を保持する期間をタイマによりカウ
ントするようにしたものであり、上記の処理ルーチンは
所定クランク角（例えば、３０°ＣＡ　）毎に実行され
る。

ステップ５０においてアイドルスイッチ１０がオンか否
か、すなわちスロットル弁が閉状態にされて減速状態に
なったか否かを判断する。アイドルスイッチがオフの場
合は、ステップ５１において通常の状態で不整噴射を防
止するだめの最小燃料噴射時間τｍｉｎ　（例えば、０
．８ｍ５ｅｃ　）を最小燃料噴射時間制御値τｍ１ｎｃ
として、ステップ５２で所定時間（例えば、４　ｍ５ｅ
ｃ　）　　毎にカウントされるタイマをクリアしてカウ
ント値ＴｉｍｅｒをＯとする。

アイドルスイッチがオンの場合には、ステップ５３でカ
ウント値ＴｉｍｅｒがＯか否かを判断し、カウント値’
Ｉ”ｉｍｅｒが０ならばステップ５４で前回の燃料噴射
時間τｏｌｄを最小燃料噴射時間制御値τｍ１ｎｃとし
てステップ５５でタイマのカウントを開始する。一方、
カウント値Ｔｉｍｅｒが０でない場合には、ステップ５
６でカウント値Ｔｉｍｅｒが所定値Ｔ、（例えば、１２
５）未満か否かを判断し、未満の場合にはカウントを続
行し、所定値７７以上となったときにステップ５７でタ
イマのカウントを停止する。以上の結果、アイドルスイ
ッチがオンとなってから所定時間の間は、アイドルスイ
ッチオン直前の燃料噴射時間τｏｌｄが最小燃料噴射時
間制御値τｍ１ｎＧとされ、アイドルスイッチがオフの
間は、通常のように最小燃料噴射時間τｍｉｎ　　が最
小燃料噴射時間制御値τｍｉｎにとされる。

次のステップ５８では機関１回転当りの吸入空気量を機
関回転数で除算して基本燃料噴射時間を演算すると共に
、基本燃料噴射時間を補正して燃料噴射時間τを計算す
る。次のステップ５９で燃料噴射時間τと最小燃料噴射
時間制御値τｍ１ｎＧとを比較して、τ≧τｍｉ　ｎｃ
ならば燃料噴射時間τの値をそのまま使用し、τ〈１ｍ
１ｎｃ　ならばステップ６０において最小燃料噴射時間
制御値τｍ１ｎＧを燃料噴射時間τとする。ステップ６
１において上死点信号に基づいて噴射タイミングか否か
を判断し、噴射タイミングであるときはステップ６２で
燃料噴射時間τに相当するパルス幅のパルス信号を燃料
噴射弁に出力して燃料噴射弁を開成することにより燃料
を噴射する。次のステップ６３において燃料噴射時間τ
を前回の燃料噴射時間−ｒｏｌｄとしてＲＡＭの所定エ
リアに記憶し、ステップ６４においてカウント値Ｔｉｍ
ｅｒが所定値Ｔ１以上になったかを判断する。カウント
値Ｔｉｍａｒが所定値Ｔ！以上のときはステップ６５で
最小燃料噴射時間制御値τｍ１ｎＧから所定値Δτ（例
えば、１００μｓ）減算した値を最小燃料噴射時間制御
値τｍ１ｎＧとしてステップ６６で最小燃料噴射時間制
御値τｍ１ｎＧ、、Ｌん と最小燃料噴射時間τとを比較する。そして、１ｍ　ｉ
　ｎ　Ｇ≧τｍ　ｉ　ｎのときはそのまた最小燃料噴射
時間制御値τｍ１ｎｃの値を使用し、１ｍ１ｎＧ　（τ
ｍｉｎのときはステップ６７において最小燃料噴射時間
τｒｙ＞ｉｎ　の値を最小燃料噴射時間制御値τｍ　ｉ
　ｎ　Ｇとする。以上の結果、スロットル弁が閉状態に
なってから所定時間の間はスロットルスイッチオン直前
の燃料噴射時間以上の時間で燃料噴射弁が制御されると
共に、上記の所定時間経過後は所定量づつ減衰される燃
料噴射時間以上の時間で燃料噴射弁が制御される。

第４図（１，）、（２）に、上記のように燃料噴射時間
を変化させた場合における駆動軸トルクと燃料噴射時間
を従来例と比較して示す。図中線入は従来例の場合、線
Ｂは理想的変化、線Ｃは本実施例の場合を各々示す。ま
た、線Ａ、は従来例における最小燃料噴射時間制御値、
線ＣＩは本実施例の最小燃料噴射時間制御値を示す。図
から理解されるように本実施例では理想的燃料噴射時間
に沿って燃料噴射時間が変化されるため、従来例にみら
れるようなマイナストルクは発生していない。

第５図に本発明の他の実施例における処理ルーチンを示
す。スロットル弁閉状態直前の燃料噴射時間を保持する
期間を燃料噴射回数で決定したものである。なお、第５
図において第３図と対応する部分には同一符号を付して
説明する。

上記と同様にしてステップ５８〜ステツプ６２で燃料噴
射指示を行々つた後、ステップ５０においてアイドルス
イッチ５０がオンか否かを判断する。アイドルスイッチ
５０がオフ？ときはステップ５１で最小燃料噴射時間τ
ｍｉｎ　　を最小燃料噴射時間制御値τｍ１ｎｃとし、
ステップ５２で噴射回数をカウントするカウンタのカウ
ント値Ｃ０ＵＮＴを０とする。アイドルスイッチがオン
のときはステップ５３でカウント値Ｃ０ＵＮＴがＯか否
かを判断し、カウント値がＯならばステップ５４で前回
の燃料噴射時間τｏｌｄ　を最小燃料噴射時間制御値τ
ｍ１ｎＧとすると共に、ステップ５５でカウント値Ｃ０
ＵＮＴを１インクリメントする。カウント値Ｃ０ＵＮＴ
がＯでない場合はステップ５６でカウント値ＣＯＵ　Ｎ
　Ｔが所定値α（例えば、８〜９）未満か否かを判断し
、所定値α未満ならステップ５５（１１） でカウント値Ｃ０ＵＮＴを１インクリメントし、所定値
α以上ならば上記と同様にステップ６５．６６．６７で
最小燃料噴射時間制御値τｍ１ｎＧを所定値Δτ減少さ
せる。そして、ステップ６３で燃料噴射時間τを前回の
燃料噴射時間τｏｌｄ　　とする１、以上の結果、スロ
ットルスイッチがオンしてから所定噴射回数まではスロ
ットルスイッチオン直前の燃料噴射時間以上の時間で燃
料噴射弁が制御され、所定噴射回数経過後は所定量づつ
減衰される燃料噴射時間以上の時間で燃料噴射弁が制御
される。

なお、上記では、機関１回転当りの吸入空気量と機関回
転数とによって基本燃料噴射時間を決定する内燃機関に
ついて説明したが、本発明は吸気管圧力と機関回転数と
によって基本燃料噴射時間を決定する内燃機関にも適用
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される内燃機関の一例を示す概略
図、第２図は第１図の制御回路のブロン（１２） り図、第３図は本発明の一実施例の処理ルーチンを示す
流れ図、第４図は上記実施例と従来例との駆動軸トルク
および燃料噴射時間を比較して示す線図、第５図は本発
明の他の実施例の処理ルーチンを示す流れ図である。 ４°°°エアフローメータ、 １０°°°アイドルスイツチ、 １８・・・燃料噴射弁、 ２８・・・制御回路。 代理人　鵜　沼　辰　之 （ほか１名） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関負荷と機関回転数とに基づいて燃料噴射時間
   を定め、該燃料噴射時間に相当する時間燃料噴射弁を開
   いて燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射方法において、
   スロットル弁が開状態から閉状態に変化したときスロッ
   トル弁閉状態直前の燃料噴射時間でもって所定期間燃料
   を噴射すると共に、所定期間経過後肢スロットル弁閉状
   態直前の燃料噴射時間を徐々に短縮して燃料を噴射する
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射方法。