JPS5996447A - 燃料噴射を制御する方法 - 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】 本発明は複数の電気的に作動する燃料噴射装置を備えた
多シリンダー内燃機関の噴射を制御するための電子式マ
イクロプロセッサ装置に関シ、これではマイクロプロセ
ッサは噴飼時間を計算すること及び燃料噴射装置の作動
（αｃｔｉｖａｔｉｏｎ）と不作動（ｄｅａｃｔｉｖａ
ｔｉｏｎ）を判定することを含む演算を行なう。

この糊の装置は、かなりの操作上の融通性に加えて、こ
れ等は高い信頼性及び時間との一定の動作特性を不して
おり、且つそれ等の価格が益々減少しでいるので自動車
機関を制御するために益々開発されつつある。これ等の
装置は内燃＋ｌｉ関制御装置のしばしば対立する要件を
満足することができ、操作上の融通性及び機関出力に関
する良好な性能と共に、排気ガス中に存在する汚染物質
の除去及び燃料消費量の減少に関する非常に満足すべき
結果を得ることができる。

現在の傾向は、大巾に集積化された構成素子を有スるマ
イクロプロセッサを作るため孟・こ最小のスペース内に
機能のかなりの集中化へと導かれている。しかし乍ら、
制＠装置を構成するとき、補助装置もまたしばしば必要
であり、これ等はそれ自牙、次寸った総合的な大きさで
作られており、そして々イクロプロセッサに接続するに
はかなりの複雑な回路を必要とする。これ等の補助装置
の数を最小にすることにより、特にスペースの問題がし
ばしば重要である自動車によりより容易に配函されるコ
ンパクトな装置が構成される。

本発明の目的は、決定された作動順位で作動される複数
の電気的に作動される燃料噴射装置を備えた多シリンダ
ー内燃機関の噴射を節制御するだめの電子式マイクロプ
ロセッサ装置であり、この場合に、すべての燃料噴射装
置を順次に不作動にすることを営む演算は、単一の神助
ユニット、即ちタイマーの支持によりマイクロプロセッ
サにより決定される。従ってこの装置はまた第１の燃料
噴射装置がなお燃料を排出している間に第２の燃料噴射
装置がその開放状態にある場合に演算することができる
、というのはマイクロプロセッサは第２の燃料噴射装置
の開き時間と第１の燃料噴射装置にの開き時＋＝＋の残
りとの間の差を計算し、そしてこの差を第１の燃料噴射
装置旨の閉止の瞬間にタイマーにロードして、この差が
単一のタイマーによって計数されたとき第２の燃料噴射
装置の閉止を−９＝ 決定することができるからである。

複数の燃料噴射装置を制御するための単一のタイマーの
使用に基づくこの解決法は使用される構成素子の費用の
減少のみならず、タイマーヲマイクロプロセッサに接続
する場合に、互に衝接して姑ておす、輔かさばり、且つ
配ばか碓かしい多数のトリックが使用さｎなければなら
ないので、本装置の構成においては特に大きなスペース
の節約となる。

従って、複数の電気的に作動される燃料噴射装置と、少
くとも１つのを気供給絞り升とを備えた多シリンダー内
燃機関の噴射を制御するための電子装置が提供され、こ
の装置はプログラムされたマイクロプロセッサ（ＣＰＵ
）と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、前記マイ
クロプロセッサのための計算プログラム及びその計算の
ための必要なデータのテーブル金言んでいる読取り膨出
−１０− メモリ（ＲＯＭ）と、データ、アドレス、及び制御信号
のための並行な相互連結ライン（母線）により１４ｔｔ
記マイクロブロセツザに一緒に接続されている入力／出
カニニットとを含んでおり、前記入力／出カニニットは
、予め選択された機関パラメータのセンサと、機関の１
回転のとき行なわれるべき各燃料の排出のためのパルス
信号を提供するため配置ｆされている第１の７ぐルス発
生器手段と、各機関ザイクルのための更に他のノソルス
信号を提供するため配置されている第２のパルス発１生
器手段とに作動的に接続されていて、 前記マイクロプロセッサが： 前記機関Ａラメータの関数として燃料噴射装置の開き時
間を計算し、 前記第１のパルス発生器手段から発生する対応する・ぞ
ルス信号の到着のとき燃料噴射装置の作動をその開放状
態に決定し、 前記パルス信号の到着のとき計算された開き時間を前記
タイマ一手段にロードし、そして前記タイマ一手段にお
ける開き時間の計数の終りに前記燃料噴射装置の不作動
をその閉止状態に決定するようにプログラムされており
、この装置は、 前記タイマ一手段が単一のタイマーにより構成されてお
り、 前記マイクロプロセッサが、 もしも先行する燃料噴射装置がなお燃料を排出しており
、そして艮１運する開き時間が前記タイマーにロードさ
れれば、次の燃料噴射装置の開き時間と先行する熱料噴
射装置の開き時間の残りとの間の差を計算し、 前記の差が零よりも大きいか、少いかあるいは等しいか
どうかを評価し、 もしこの差が先行する燃料噴射装置の閉止の瞬間におい
て、零よりも大きければ前記の差を前記タイマーにロー
ドし、そして前記の差が前記タイマーで計数づれたとき
、前記法の燃料噴射装置の不作動をその閉止状態に決定
し； もしこの差が零よりも少なければ、前記の差により減少
した開き時間に達するとき、前記タイマーの計数を中断
し、そして前記計数の終りにおいて、前記の先行する燃
料噴射装置及び次の燃料噴射装置の閉ＩＬ−０を決定し
； もし前記の差が零に等しければ、前記の先行する燃料噴
射装置の開き時間の計数の終りにおいて、前記の先行す
る燃料噴射装置及び次の燃料噴射装置の同時閉止を決定
する ようにプログラムされていることを特徴としている。

単一のタイマーが補助ユニットとして使用されているが
、２つの燃料噴射装置を一緒に操作する−　１３一 時を含めて、その計算においても、その燃料ＩＪ奸装置
の作動決定においても共にその結果はかなり正確な、且
つ信頼性のある装置である。

限定しない実施例により本発明の好唸しい愼施態様を示
している添付図面を参照して以下に本発明の更に詳細を
説明する。

図に示されている本装置はマイクロプロセッサ（ＣＰＵ
）１１と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２と、
データテーブル及びマイクロプロセッサのだめのオペレ
イティングプログラムを含むパーマネント読取り専用メ
モリ（ＲＯＭ）】３と、入力／出力ユニッ）１４とより
構成でれている。マイクロプロセッサと、メモリと、入
力／出カニニットとは、データのため並行な相互連結ラ
イン（母線ライン）１５により、アドレスのだめの並行
な相互連結ライン１６により、そし又内部制御信号のた
めの並行な相互連結ライン１７によ−１４− り一緒に連結されている。

参照番号１８ｉ”ｌ入力／′出カニニット１４とマイク
ロプロセッサ】１との「ｉ」に割込み信号を伝えるため
の連結ラインを７Ｆシている。これ等の割込み伯刊は決
定された事実が生じたときマイクロプロセッサに進行中
の計算プログラムを割込捷すために役立つ。

参照番号１９はライン２０を介して決定された周波数の
一神、のパルスをマイクロプロセッサ１１に提供する。

参照番号２１．２２．２３．２４はユニット１４．１１
．１２．１３をブロック２５により表わさ扛た安定化し
た電圧の電源ユニットに連結するラインを示している。

入圧／出カニニット１４はライン２６を介して、機関の
給気絞り弁の角度位置を検知するセンサーＶこより発し
た伯→）を受取り；これは１だライン２７を介し、て機
関の冷却水温肢を検知するセンサーにより発した１３号
を受取り；これは（にライン２８を介して機関の給気温
度を検知するセンサーによってセンサーにより発した信
号を受取る。こ扛等の僅号（は、それ空をマイクロプロ
セッサにより要求されたとき、内部ライン２９を介して
アナログ／ディフタル変換回路３１へ供給する３０によ
り示されたマルチプレクサに達する。

入力／Ｗカニニットは甘だ、糖類１軸に連結されている
ホイール３６のノツチ３４の通過の際に磁気センサ３３
により発生した〕ぞルス信号を受取る。

試験中の場合、この噴射制御装置ば４シリンダー４スト
ローク域関に適用され、この１１か合に２つの燃料噴射
装置は、機関の各回転に対してそ肛等の開放位ＩＨに作
動づれなければならない。その結果機関のフライ・ホイ
ールであることがでさるホイール３６は、１８０度離れ
て配置されており、岡一つシリンダーの頂部死点に対し
て適切にオフセットされた２つのノツチ３４を備えてい
る。これ等の２つのノツチがセンサ３３の前を通過する
とき、これ等が各エンジンの回転に対して２つの基準、
パルスを発ノキシ、その各々は吸気行程を行なおうとし
ているシ］ｊンダーと関連した燃料噴射装置をその開放
位置に作動するためのマイクロプロセッサにより使用さ
れる。

ユニット１４は、機関の速度の１４で回転している軸に
連結されているホイール４０のノツチ３９の通過の際に
磁気センサー３８によって発した第２のパルス信号をラ
イン３７を介して受取る。

ノツチ３９はシリンダー頂部死点から適切にオフセット
しており、そして機関の２回転毎に発生するパルス（８
号は、機関が４ストローク型であるときエンジンのザイ
クルを１゛数するのに使われる。

ライン３２及びライン３７により運ばれるバルー　１７
− ス信号は、アダブチ−ジョン回路４１ＶＣ入り、？−こ
でパルス信号は調整され（５ｑｕａｒｅ　）そして内部
ライン６１を介してカウンターレソスター３５へ、割込
みｌの形で、マイクロプロセッサ１１へ供給される。

入力／出入ユニット１４はライン４２．４３．４４．４
５により最終動力段階４６及び４７に接続されており、
これが導体４８．４９．５０及び５１により２対の燃料
噴射装置５２．５３及び５４．５５を制御する。

最終動力段階は全く在来型のものであり、そ、して電源
及び燃料噴射装置に通電するコイルへ接続されているパ
ワートラ７−ソストを含んでいる。

参照番号５６は並行な相互連結ライン５７及び５８によ
６中央のマイクロプロセッサ１１に接続されており、そ
してライン５９′！ｉｌ−介して運ばれるその割込み信
号を有している減分タイマーを示し−１８− ている。タイマー５６はまたライン６０により算源ユニ
ット２５に接続されている。マイクロプロセッサ１１が
計算プログラムを行ない、そしてマルチプレクサ３０に
入る機関作動状態を指示する信号を処理するため、そし
てエンジンの回転速度を得るため磁気センサ３３から生
ずるパルス信号を処理するため（例えば同一の出願人の
イタリー国特許出願第２４０７６．４／７９に記載され
た方法に従い）、且つ史に機関パラメータ値の関数とし
て燃料噴射装置５２乃至５５の開き時間Ｔｉを計算する
ためパーマネントメモリ１３に含まれているデータテー
ブルを使用する。マイクロプロセッサ１１は各機関の回
転に対して２回開き時間Ｔｉの計算を更新するようにプ
ログラムされており、計算回数は燃料排出回数に比例し
、従って、例えば６シリンダ一機関の場合には計算は機
関回転毎に３回更新されなければならない。

センサ３３からのノクルス信号が到着すると、入力／出
カニニット１４はライン１８ケ介してマイクロプロセッ
サに割込み信号を供給する。次にマイクロプロセッサは
各パルスが燃料噴射装置５２乃至５５と関連する如く、
カウンタ　レソスタ−３５を脱取ることにより作動され
るべき燃料噴射装置を識別し、そしてその燃料噴射装置
をその開放状態に作動するため関連した動力段階（４６
あるいは４７）へ制御信号を供給する。

マイクロプロセッサにより発せられた制御信号は動力段
階（４６あるいは４７）において、所要のノやターンに
従って燃料噴射装置コイルの通電（ｅｎｅｒｇｉｓａｔ
ｉｏｎ　）を生ずるのに適した信号に変換さ′れる。例
えば、前記信号は開放を加速するための電流ピークと、
これにつつく前記燃料噴射装？ｔを開放に維持するため
の減少した振幅のステップとを含むことができる。

マイクロプロセッサ−が燃料噴射装置へ開放制御信号を
供給するが、このマイクロプロセッサは、ライン５８を
介してタイマー５６に計算された開き時間Ｔｉを表わす
数値をロードし、そして前記タイマーに指令してそれを
計数する。計数の終りにおいて、タイマーはライン５９
を介して入力／出カニニット１４＆ｃ割込み信号を供給
し、この信号はそれぞれの燃料噴射装置の不作動（ｄｅ
ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）をその閉止状態に決定するため
に使用される。

もしも、第１の燃料噴射装置（例えば５２）がその排出
段階にある間に、排出順位における次の燃料噴射装置ｔ
（例えば５３）に関連するノツチ射装置（５３）の開き
を判定し、且つ同時に第２の燃料噴射装置（５３）の開
放の瞬間にタイマー５６が達したカウントの状態を読み
取ることによ−２１− り判定して、マイクロプロセッサが第１の燃料噴射装置
（５２）の開き時間の残り△Ｔｉｌを計算する。この残
りは、第２の燃料噴射装置の開き時間Ｔｉ、から差引か
れ、またマイクロプロセッサによ４り計算されて、時間
の差△Ｔｉ１＝Ｔｉｔ−△ＴｉＬを得る。

この差△Ｔ６は例えば機関が加速されているとき、減速
されているとき、あるいは一定の負荷で運転でいるとき
、零よりも太きいか、少いがあくいは等しくなる。

最初の場合において、即ち△Ｔｉ、は第１の燃料噴射装
置１ｉｅ５２の閉止の瞬間において零よりも太きく、計
算されたΔ７’ｊ＊ｆｌ；ｔｆｆｔ算されるべきタイマ
ー５６にロードされる。計数の終りにおいて、前記タイ
マー５６はマイクロプロセッサに第２の燃料装置！（５
３）をその閉止状態に不作動にするため九使用される割
込み信号を供給する。

−２２− これと対照的Ｖ（、もしも前記の差△Ｔｉ、が零よりも
少なければ、マイクロプロセッサｉ−′Ｔ：第１の燃料
噴射装置の開き時間の残りが前記の差Δ７゛ｉ。

に等しい計数状態にタイマー５６が達するときタイマー
５６の計数を中断する。この時点において、マイクロプ
ロセッサは第１の燃料噴射装置及び第２の燃料噴射装置
を同時に閉じて、タイマーを零にする。

更に、もし前記の差△Ｔｉ２が零に等しければ、タイマ
ー５６にロードされた開き時間Ｔｉｌの計数の終りに、
マイクロプロセッサは％ｌの燃料噴射装置及び第２の燃
料噴射装置を同時に閉止せしめる。

４シリンダ一以上、例えば６シリンダを有するエンノン
の場合には、第１の燃料噴射装置及び第２の燃料噴射装
置がそれ等の排出段階にある間に、第３の燃料噴射装置
がその開き状態に作動されことが起りイ４＃る。この場
合には、鴻３の燃料噴射装置の開きの瞬間にタイマー５
６により達したｇ１数状態を読取ることにより、マイク
ロプロセラ−＋）−Ｕ第１の燃料噴射装置の開き時間の
残り△Ｔｉｌを計算する。この残りは第２の燃料噴射装
置のため計算された差△Ｔ７２に加えられ、そし−Ｃそ
の結果が第３の燃料噴射装置の計算された開き時間Ｔｉ
、から差引かれて、更に他の時間差△Ｔｉ。

＝　Ｔ　ｉ　、−△Ｔｉ、−△Ｔｉｔを得る。

この差△Ｔｉ、が零よりも太きければ、第２の燃料噴射
装置の閉止の瞬間において、これが計数きれるためタイ
マー５６にロードされ、そしてそのｉＬ数の終りにおい
てマイクロプロセッサ−７＞Ｌ４３の燃料噴射装置を閉
止せしめる。

これと対照的Ｖこ、もし前記の差が零よりも少なければ
、マイクロプロセッサは直ちに第１の燃料噴１＝Ｉ装置
を閉止せしめ、タイマー５６を苓にし、そしてタイマー
５６に第３の燃料噴射装置の開き時間を再ロードする。

タイマーがその計数を終るとき、マイクロプロセッサが
第２の燃料噴射装置及び第３の燃料噴射装置を同時に閉
止する。

高速機関の加速の場合には、これは絞り弁の開き角度が
所定の時間間隔において耳えられた値を越えれば、例え
ば上記時間間隔が駆動軸を１８０度回転するのにかかっ
た時間のとき、△α（絞り弁の開き角度）＞３．５度で
あれば、マイクロプロセッサにより検知され、マイクロ
プロセッサはメモリ１３内の適切なテーブルに含まれて
いるデータを使用することにより燃料噴射装置の開き時
間に対する増加した値を計算する。

この増加した値がタイマー５６ヘロードサレ、そして吸
気段階を行なおうとしているシリンダーと関連した燃料
噴射装置を開くため、且つ同時に燃焼順位においてそれ
に直接先行しているシリンダーの燃料噴射装置を開くの
に使用される。

−２５− 従って、絞り弁の急速な開放Ｖこより機関内に吸入され
る多量の空気により要求されるとき、予期の燃料が噴射
され、そしてその渭合比は止しい燃焼に適切な価以内に
維持される。

実施ｆ／ｌｌｖこおいて、本発明Ｖこよる装置を構成す
るために使用された構成紮子の記号は下記の如くである
。

マイクロプロセッサ１１　５ＧＳＺ８゜ＲＯＭ　　メモ
リ１３　　　　＆ａ６．ｏｏｏ−ＢＩＡＳ ＲＡＭ　　メモリ１２　　　２１１４ タイマー５６　　　　　　　Ｃ’ＴＣＺ８０

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のブロック線図を示す。 １１・・・・・・・・・マイクロプロセッサ１２・・・
・・・・・・ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３・
・・・・・・・・読取り軍用メモ＋）（ＲＯＭ）−２６
− ｌ４・・・・・・・・・入力／出カニニット３０・・・
・・・・・・マルチプレクサ３３・・・・・・・・・磁
気センサ ３６・・・・・−・・・ホイール ４６．４７・・・・・−動力段階 ５２．５Ｂ、５４．５５・・−・・・燃料噴射装置特許
出願人　　　アルファ・ロメオ・オート・ソチェタ・ベ
ル・了チオニ ２７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　決定された作動順位に作動可能であるＤ数の電気
   的に作動される燃料噴射装置と、少くとも１つの空気供
   給絞り弁とを備えており、プログラムされたマイクロプ
   ロセッサ（ＣｐｌＪ）と、ランダムアクセスメモリ（Ｒ
   ＡＭ）と、該マイクロプロセッサのための１−算プログ
   ラム及び計算のために必要なデータのテーブルを含んで
   いる甑取り専用メモリ（ＲＯｌｄ）　と、データ、了ド
   レヌ、及び制御信号のための並行な相互連結ライン（母
   線）νこより該マイクロプロセッサに一緒に接続されて
   いる入力／出カニニットとを具備していて、該入力／出
   カニニットが、予め選択した機関・ンラメー　１　− タのセンサと、該機関の１回転のときイ■なわれるべき
   各燃料排出のための・ぐルス伯号を提供するための配置
   された第１の／セルス発生器手段と、各機関のサイクル
   に対して更に他のパルスイ）１らを提供するため記動さ
   れた第２のノンルス発生益・１段と、燃料噴射装置作釦
   ］器手段とに作動的に接続されでおり、該装置がまた該
   マイクロプロセッサに作動的に接続されているタイマ一
   手段を含み、該マイクロプロセッサが； 該機関パラメータの関数として該燃料噴射装置の開き時
   間を計算し、 し第１の・セルス発生器手段から任する対応するパルス
   信号の到着のとき燃料噴射装置の作動をそを該タイマ一
   手段にロードし、そして 該タイマ一手段において該開き時間の計数の終　２− りに該燃料噴射装置の不作動をその閉ＩＥ状態に決定す
   るようにプログラムされている 多シリンダー内燃機関の噴射を制御するための電子的装
   置において、 該タイマ一手段が単一のタイマーにより構成されており
   、 該マイクロプロセッサが； 先行する燃料噴射装置がなお燃料を排出している間に次
   の燃料噴射装置がその開放状態に作動されそして関連す
   る開き時間が該タイマーにロードされた場合に、数次の
   燃料噴射装置の該開き時間と該先行する燃料噴射装置の
   該開き時間の残りとの間の差を計算し、 ６ｇ差が零よりも大きいか、少いかあるいは等しいかを
   評価し、 もし眼差が該先行する燃料噴射装置の閉止の瞬間に零よ
   りも大きければ、眼差を該タイマーにロードし、セして
   眼差が該タイマー上で計数されたとき数次の燃料噴射装
   置の不作動を決定し、もし眼差が零よりも少なければ、
   眼差により減じられた該開き時間に達するとき該タイマ
   ーの計数を中断し、そして該計数の終りにおいて、該先
   行する燃料噴射装置及び数次の燃料噴射装置の同時閉止
   を決定し、 もし眼差が零に等１−ければ、該先行する燃料噴射装置
   の開き時間の計数の終りにおいて、該先行する燃料噴射
   装置及び次の燃料噴射装置の同時閉止を決定する ことを特徴とする装置。 Ｚ　該マイクロプロセッサが： 先行す不燃料噴射装置及び次の燃料噴射装置がなお燃料
   を排出しており、そして該先行する燃料噴射装置の該開
   き時間が該タイマーにロードされている間に更に他の燃
   料噴射装置がその開放状態に作動される場合に、該更に
   他の燃料噴射装置の該開き時間と、該先行する燃料噴射
   装置の残りの開き時間と数次の燃料噴射装置に対する計
   算された開き時間の差との合計との間の更に他の差を計
   算し、 し漣が零よりも大きいか、少いかあるいは等しいかを評
   価し、 該他の差が、数次の燃料噴射装置の閉止の瞬間に、零よ
   りも大きければ、該他の差を該タイマーにロードし、そ
   して該タイマーにおいて該更に他の差の計数の終りに該
   更に他の燃料噴射装置の不作動をその閉止位置に決定し
   ； もし該更に他の差が零よりも小さければ、直ちに該先行
   する燃料噴射装置の不作動をその閉Ｉヒ状態に決定し、
   そして該タイマーを零にし、そして該先行する燃料噴射
   装置の閉止の瞬間に該更に他の燃料噴射装置の該開き時
   間を１シタイマーにロ　５− 一ドＬ２、そして 該更に他の燃料噴射装置の該開き時間の計数の終りに数
   次の燃料噴射装置及び更に他の燃料噴射装置の不作動を
   決定する特許請求の範、凹第１項記載の装置。 ３．６亥マイクロプロセツサが： 該絞り弁の開き角度が所定の時間間隔における与えられ
   た値以上まで増加するかを評価し、該読取り専用メモＩ
   Ｊ（Ｒ□Ｍ）に含まれるデータに基づいて該燃料噴射装
   置に対する増加した開き時間を計算し、 吸気段階を実施しようとしている該シリンダーに関連す
   る該燃料噴射装置のその開放状態への作動及び同時に第
   １の燃料噴射状態に関して該／七ルス伯号の到着のとき
   作動順位に該直接先行する燃料噴射状態のその開放状態
   への作動を決定し、該第１の燃料噴射装置に関して該パ
   ルス信号の　６　− 到着のとき核増加１．た開き時間を該タイマーレこロー
   ドし、そして 該タイマーＶ（おける該力１９加した開き時間の計数の
   終りに該２つの燃料噴射装置の不作動をそれ等の閉Ｉト
   、状：轢に決定する特許請求の範囲第１項記載の装置。