JPS6013941A - 内燃機関の燃料噴射方法および装置 - 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、燃料噴射ポンプによシ燃料噴射量の制御を行
なう内燃機関の燃料噴射方法および装置に関する。

従来技術 自動車用内燃機関の場合、必要とされる燃料量の制御範
囲は最小量の約５０倍までの範囲である。

したがって、駆動周波数によって燃料の計量を行なう燃
料噴射ポンプを用いて上記の燃料量の制御を行なう場合
、その駆動周波数の最大周波数は最小周波数の約５０倍
が必要である。

一方、上記の最小周波数は内燃機関の最大回転数におけ
る吸気周波数よりも大きいことが必要であシ、例えば４
サイクル内燃機関の最大回転数６００Ｏｒｐｍに対して
その最小周波数は５０Ｈｚ以上となる。よって最小周波
数を５０Ｈｚとしたとぎ燃料噴射ポンプの駆動周波数は
５０Ｈｚから２５００Ｈｚの制御範囲が要求される。

ところが、燃料噴射ポンプは高速応答性のものであって
も、燃料吸入時の応答遅れ等の理由によシ、安定に動作
しうる安定最大周波数は１０００Ｈｚ程度までである。

それゆえ、噴射燃料量の制御範囲を充分に広くとれない
という問題点がある。

発明の目的 本発明の目的は、燃料噴射ポンプの駆動周波数が所定周
波数を越えるときにはその駆動電圧を上げて駆動周波数
を下げ、駆動周波数が小さくなるときにはその逆を行な
うという着想に基づき、燃料噴射量の制御をよシ効果的
に行なうことにある０発明の構成 本発明においては、駆動周波数によって燃量の計量が行
なわれ１回あたシの吐出量が選択可能である燃料噴射ポ
ンプを用い、該燃料噴射ポンプの１回あたシの吐出量を
選択し、それによシ駆動周波数が設定された所定の範囲
内にあるようにされた内燃機関の燃料噴射方法が提供さ
れる。

本発明においては、また、電歪効果によって伸縮するア
クチュエータによってピストンが往復動させられ、駆動
周波数によって燃料の計量が行なわれ１回あｆｃｂの吐
出量が選択可能である燃料噴射ポンプが設けられ、該ア
クチュエータへの印加電圧について複数の値が選択可能
でおるようにさ実施例 本発明の一実施例としての内燃機関の燃料噴射方法に用
いることができるユニットインジェクタが第１図に示さ
れる。第１図において、ユニットインジェクタ１は電歪
式アクチュエータ１２０の伸縮によって作動する。電歪
式アクチュエータ１２０は電歪効果を有する薄い円盤状
の素子を円柱状に積層したものであり、各々の素子の厚
み方向に５００ｖを印加すると約０．５μｍ伸長し、逆
に一５００Ｖを印加すると約０．５μｍ収縮する。よっ
てこの素子を１００枚積層すればその１００倍の伸縮が
得られる。素子としてはチタン酸、ジルコン酸、鉛を焼
結したセラミックを用い、この両面に銀電極を形成して
電圧の印加を行なう。電圧を印加する為にリード線１２
１を用いておシ、このリード線はグロメット１２２を介
してユニットインジェクタ１のケーシングアッパ１０１
を貫通して外部に取シ出され、後述するコントローラ４
に接続されている。電歪式アクチュエータ１２０の伸縮
動作はピストン１２３に直接伝達され、これを往復動さ
せる。

ピストン１２３はケーシングアッパ１０１内のシリンダ
１０２内を摺動しポンプ室１０３の容積を拡大及び縮小
してポンプ仕事を行表う。ポンプ室１０３内には皿バネ
１０４が設けてあシ、電歪式アクチュエータ１２０の収
縮方向にピストン１２３を付勢している。というのは電
歪式アクチュエータ１２０の収縮力は伸長力に比べて弱
いからである。ポンプ室１０３が拡大する時、逆止弁１
０５を介して外部の燃料を吸入する。この時の吸入路１
０６はケーシングアラ、Ｊ？１０１を構成する壁の中に
設けである。また、逆止弁１０５はポンプ室１０３と噴
射弁１０７とを隔離する為のディスタンスピース１０８
内に設けである。

噴射弁１０７はノズルデディ１０９とニードル１１０よ
シなる外開きの単孔ノズルである。ニードル１１０は皿
バネ１１１によって噴口１１２を閉じるように付勢され
ている。しかしポンプ室１０３が収縮する時ディスタン
スピース１０８の吐出口１１３′を経て圧送される燃料
はその油圧によっテ二一ドル１１０を押し出し噴口１１
２を開けて外部に噴射される。ケーシングアッパ１０１
とディスタンスピース１０８とノズルデデイ１０９とは
同径でちってその順序に積み重ねられ、袋状のケーシン
グロアによって軸方向に押圧され固定される。ケーシン
グロアのメネジとケーシングアッパ１０１のオネジとは
ねじ込みによって結合される。ケーシングロアの下端に
は孔１１４があって噴口１１２が露出している。ケーシ
ングロアには更に外周にオネジ１１５が設けてちってこ
れにより内燃機関３に固定される。なお１１６は０リン
グ、１１７はノックピン、１１８はケーシングアッパ１
０１に設けた燃料入口である。

ユニットインジェクタ１の１回当りの噴射量は電歪式ア
クチュエータ１２００ストロークによってきまシ、スト
ロークは印加電圧によってきまる。

今、印加電圧をづｏｏｖから＋５００ＶＫ７５−えた時
に１０ｍ９噴射するものとし、３００Ｖ力）ら＋３００
Ｖにかえた時に４■噴射するものとする。

ここで印加電圧と噴射量がリニアな関係でないのは、噴
射量が電歪式アクチュエータの伸長量だけに依存するの
ではなく、ポンプ室内のデッドボリー−ム、圧力損失等
の無効因子を含んでいるためである。噴射圧は噴口１１
２の径２皿バネ１１１の強さ、噴射量によってきまるが
今５００ｖの印加、１０ｍ９（Ｄ噴射テ１００に９／−
２トスル。

本発明の一実施例としての内燃機関の燃料噴射方法を行
う装置が第２図に示される。詰２図において、３は内燃
機関であシ、周知のようにシリンダブロック３０１．ピ
ストン３０２９点火栓３０３゜吸気弁３０４．排気ｆＰ
３０’５．吸気管３０６．排気管３０７等で構成されて
いる。吸気管３０６にはその内部にスロットル弁３０８
が、その管壁３０９にはユニットインジェクタ１が設け
である。

ユニットインジェクタ１はスロットル弁３０８の上流で
も下流でもどちらでもよい。吸気管３０６はエアクリー
ナ３１０を介して大気と導通しているが、このエアクリ
ーナ３１０の下流にはエアフローメータ５０１が設けで
ある。

エアフローメータ５０１は多くの種類のものが実用化さ
れておシ、そのいずれでもよいが、例えば熱線風速計を
使い風速に比例した、すなわち吸入空気量に比例した電
圧を出力とするエアフローメータを使うことにする。熱
線風速針の原理、構造は公知であシ説明は省略する。エ
アフローメータ５０１の出力はコントローラ４に入力さ
れる。

ユニットインジェクタ１にはフィードポンプ７゜フィル
ター８を介して燃料タンク９よシ燃料が供給される。フ
ィードポンプ７は吐出圧が設定値を越えると作動を停止
する形式のごく一般的なものであシ、通常はダイアフラ
ム又は電磁式がよく用いられる。そのいずれでもよく吐
出圧は０．５ｋｌＪ／ｃｒｎ２に設定される。図示して
いないが、フィードポンプ７とユニットインジェクタ１
との間にはリザーバ又はアキュムレータを設けるのが有
効である。又フィードポンシフを廃して、燃料タンク９
とユニットインジェクタ１とに十分な落差をもたせるか
、さもなくば燃料タンク９内に加圧するかの方法をとる
こともできる。

シリンダブロック３０１にはウォータジャケット３１１
が設けてあシ、その冷却水温度を検出する為の水温セン
サ５０２が設けである。水温センサ５０２の信号はコン
トローラ４へ入力される。

排気管３０７には０２センサ５０３が設けてあ）、０２
センサ５０３は排気ガス中の０２濃度を検出し、排気ガ
ス中に０２がない時又は少な過ぎる時にリッチ信号を、
０２が多過ぎる時にリーン信号をコントローラ４に送る
。

コントローラ４はエアフローメータ５０１の出力に比例
した周波数を基本周波数とし、この基本周波数に水温セ
ンサ５０２や０２センサ５０３の信号による補正を行っ
て補正後周波数をめ、この補正後周波数に基づき、この
周波数が例えば５０Ｈｚ〜１０００Ｈｚの範囲内であれ
ば一３００Ｖ〜＋３００ｖでインジェクタ１を駆動し、
それ以上の周波数であれば一５００ｖ〜＋５００Ｖに駆
動電圧を切ル替え、かつ駆動周波数を０．４倍に低減さ
せてインジェクタ１を駆動する制御を行なう。

いま、エアーフローメータ５０１がらの出力が空気量５
Ｖｓｅｅに和尚しているものとする。コントローラ４は
このときの補正後周波数を８５　Ｈｚと演算し、インジ
ェクタ１をこの補正後周波数と等しい駆動周波数８５Ｈ
ｚで、かつ駆動電圧３００Ｖで駆動する。この時の燃料
量は、駆動電圧３００Ｖでの１回あたシの噴射量が前述
のように４〜であるから、 ４　ｍ９　Ｘ　８５　Ｈｚ　＝　０．３４　Ｅ／ｓｅｃ
となシ、このときの空燃比は、 ５÷０．３４＝１４．７ で理論空燃比となる。

同様に、空気量が５０１７ｓｅｃであるときには、理論
空燃比を維持するためのインジェクタ１の駆動周波数は
駆動電圧３００Ｖで８５０　Ｈｚとなる。

ここで、空気量が１００１７ｓｅｃのときを考えると、
理論空燃比１４，７を維持するための燃料量は６、８　
、ｊｉｌ／ｓｅｅ　、！：なシ、インジェクタ１の駆動
電圧を３００■とすると駆動周波数として１７００　Ｈ
ｚがとなる。この周波数でインジェクタ１を駆動した場
合には１．燃料吸入時の応答遅れ等の理由によ多インジ
ェクタ１は安定に応答しなくなる。

これを防ぐため、コントローラ４は、インジェクタ１の
駆動電圧を５００Ｖに切り替えて１回あたシの噴射量を
１１０１ｎに増加させることによシ、理論空燃比を維持
するためのインジェクタ１の駆動周波数を補正後周波数
１７００Ｈｚの０．４倍である６８０Ｈｚにする制御全
行う。これによシ、空燃比は理論空燃比１４．７に維持
され、かつインジェクタの駆動周波数は安定動作の可能
な範囲内に保たれる。

なお、上記の駆動周波数の切替え点は補正後周波数１０
００Ｈｚの点で行なうが、実際には若干の周波数幅、例
えば１５０Ｈｚ幅のヒステリシスを設け、切替え動作の
ばたつきを抑えている。

第３図は上記の切替え動作の様子を示す特性図であシ、
横軸は駆動周波数（Ｈｚ）、縦軸は燃料量［ｇ／８ｅＣ
］をあられす。第３図において、駆動周波数１０００Ｈ
ｚの位置で駆動電圧３００■が駆動電圧５００ｖに切シ
替ゎシ、これにともなって駆動周波数が４００　Ｈｚに
低減することがわかる。

次に、水温センサ５０２の信号、ｏ２センサ５０３の信
号による基本周波数の補正動作について述べる。

水温センサ５０２からの信号が、冷却水温度６０℃以下
を意味している時には、ｏ２センサ５０３による補正は
行なわず、水温による補正を行なう。

この補正方法は、例えば、水温に応じて予め台上試験等
で適当な増量比を設定しておき、このデータをコントロ
ーラ４に記憶させておく。コントローラ４は水温センサ
５０２によって検出した水温に応じた増量比をめ、先の
基本周波数に掛けることによシ、水温による補正を施さ
れた補正後周波数をめ、これに応じた駆動周波数でユニ
ットインジェクタ１を駆動する。例えば、水温２０℃の
ときの増量比が１．５と予め設定してあり、空気量が１
０　Ｊ９／ｓｅｅの場合には、基本周波数１７０　）Ｉ
ｚ×増量比１．５　”＝　２５５　Ｈｚにて補正後周波
数をめこれに応じた駆動周波数でユニットインジェクタ
１を駆動することになる。水温が６０℃以上になると、
内燃機関３の暖機は完了したとみなし、水温による補正
は行なわない。そのかわシｏ２センサ５０３による補正
を行なう。

０２センサ５０３による補正は、基本周波数に掛ける補
正係数を０２センサ５０３の検出したリッチ。

リーン状態に応じて増減してやることで行なう。

すなわち、０２センサ５０３の出力がリッチと判定され
た場合には補正係数を例えばＯｌｏ　４　／ｓｅｅの割
合で徐々に減らしていき、逆にリーンと判定した場合に
は補正係数を例えは０．０６　／ｓｅｅの割合で徐々に
増加させていく。この補正係数を基本周波数に掛けるこ
とによシ、リッチ時には駆動周波数は徐々に低くなるた
めＵはリーンに向かい、逆にリーン時には駆動周波数は
徐々に高くなるため〜乍はリッチに向かって変化してい
く。このようにして常に理論空燃比に収束するように補
正を行なうことができる。

次にコントローラ４の構成および作動について説明する
。

第４図はコントローラ４の構成を示すブロック図である
。５０１は例えば熱融風速計を利用したエアーフローメ
ータで、吸入空気量に比例した電圧を出力するものであ
る。４０１は第１ＡＤ、（アナロク／７Ｊシタル）変換
回路で、エアフローメータ５０１の信号を１６ビツトの
デジタル（＝　月ＫＡＤ変換しＣＰＵ　（中央処理装Ｍ
）のパスライン４］４に接続する。５０２は例えばサー
ミスタを利用した水温センサでエンジンを冷却している
水温に応じて抵抗値が変化し、この変化を電気信号とし
て出力するものである。４０２は第２ＡＤ変換回路で、
水温センサ５０２の出方信号を１６ビツトのデジタル信
号にＡＤ変換しＣＰＵのパスライン４１４に接続する。

５０３は公知のｏ２センサで、排気がス中の酸素濃度に
応じた信号を出方する。４０３は整形回路で、Ｏセンサ
５０３の出力信号を所定のレベルで比較、整形し、排ガ
ス中の酸素濃度が高いときには０レベルのリーン信号を
、排ガス中の酸素濃度が低いときにはルベルのリッチ信
号をＣＰＵのパスライン４１４に出力する。

４０４はクロック発生回路で、周波数の安定したクロッ
ク信号φ１　、φ２　、φ３を発生する。各クロック信
号の周波数は例えばφ１＝　１　ｋＨｚ、φ２＝１００
Ｈｚ、φｓ　＝５００　ｋＨｚである。りｏツク信号φ
１は後述するＣＰＵの割込み入力ＩＮＴ２へ接続されて
おシ、クロック信号φ２は同じく割込み人力ＩＮＴ３へ
接続されている。４０５は１６ビツトのラッチ回路で、
後述するＣＰＵの演算したユニットインジェクタ駆動周
期Ｔをラッチして出力する。４０６は１６ビツトのバイ
ナリカウンタで、そのリセット入力には後述するデジタ
ルコンパレータ４０７の比較出力が接続されておシ、り
四ツク入力にはクロック発生回路４０４からのクロック
信号φ３が接続されている。したがってバイナリカウン
タ４０６の内容は、前回のデジタルコンパレータ４０７
の出力が発生してからの時々刻々の経過時間を示してい
るととになる。これをｔとする。

４０７は１６ビツトのデジタルコンパレータで、ラッチ
回路４０５の出力であるユニットインジェクタ駆動周期
Ｔとバイナリカウンタ４０６の出方とを比較し、ｔ＞Ｔ
のときルベルの信号を発生する。この出力信号は、バイ
ナリカウンタ４０６のリセット入力と、後述のＣＰＨの
割込み入力ｌＮＴ１およびワンショットマルチ４０８へ
接続されている。

ワンショットマルチ４０８は、デジタルコンパレータ４
０７の出力信号の時間幅が短いため、これを一定時間、
例えば４００μｓｅｃに広げるために設けである。４０
９は駆動回路で、ユニットインジェクタ１の電歪式アク
チュエータ１２０にワンショットマルチ４０８の信号が
“１＃レベルのときには正電圧（＋３００Ｖまたは＋５
００Ｖ）ｅ、＠Ｏ”レベルのときには負電圧（−３００
Ｖまたは一５００Ｖ）を印加するようになっている。

４１０は電源回路であシ、バッテリ１ｏよシキースイッ
チ１１を介して供給された電源を安定化して各部に供給
し、さらに電歪式アクチュエータ駆動用として＋３００
Ｖあるいは＋５００Ｖの高電圧を駆動回路４０９へ供給
する。

４２０は１ビツトのラッチ回路で、後述するＣＰＵの演
算した駆動電圧レベルに応じた値を出力する。この値は
例えば０レベルのときには３００ｖｌ、ルベルのときに
は５００■を意味する。

この信号は電源回路４１０に接続されておシ、前記高電
圧を上記０レベル、ルベルに応じて＋３００Ｖ４るいは
＋５００Ｖに切シ替える。この切替えは＋３００Ｖと＋
５００Ｖの電圧を用意しておき、これらをスイッチで切
り替えてもよいし、あるいは安定化電源の基準電圧を切
９替えることによシ±３００Ｖ、±５００Ｖｉ発生させ
るよう　。

にしてもよい。この切替え時間は、駆動周波数の最大値
が１０００　Ｈｚであることから１ｍ５ｅｃ以内に行な
うようになっている。

ｃｒｔｒ４１１は１６ビツトの中央処理装置であシ、前
述のようにその割込み人力ｌＮＴｌにはデジタルコン／
４レータ４０７の出力信号が、ＩＮＴ２にはクロック信
号φ１が、ＩＮＴ３にはクロック信号φ２が接続されて
いる。割込みの優先順位はｌＮＴｌ。

ＩＮＴ　２　、　ＩＮＴ　３の順に優先して処理される
。ＲＯＭ４１２はプログラムおよびデータを記憶しであ
る読出し専用メモリ、”ＲＡＭ４１３はＣＰＵ作業用の
ランダムアクセス・メモリである。

ＣＰＵ４１１はエアフローメータからの吸入空気量に基
づいてユニットインジェクタ１を駆動する基本周波数を
演算し、水温およびｏ２センサがらの信号を用いてこの
基本周波数を補正して補正後周波数をめる。この補正後
周波数が設定値以下のときにはそれを駆動周波数として
＋３００Ｖの駆動電圧でインジェクタ１を駆動し、設定
値以上の周波数のときには駆動電圧を＋５００Ｖに切シ
替え、 駆動周波数＝０．４ｘ補正後周波数 としてインジェクタ１を駆動する。

上記構成のコントローラ４の動作を以下に説明する。

第５図は第２図装廿の各部信号波形図であシ、（１）は
デジタルコンパレータ４０７出力（ＩＮＴ２）、（２）
はクロック信号φ１、（３）はΣＡｉｒの内容、（４）
は基本周波数、（５）は補正後周波数、（６）は電圧フ
ラグ、（７）は−ｚニットインジェクタ駆動周期Ｔ％（
８）はデジ・タルコンパレータ４０７の出力が発生して
からの経過時間ｔ１（９）は駆動信号の波形をあらゎす
。

第６図ないし第９図はＣＰＵ４１１によるプログラムの
流れ図を示し、第６図はメインルーチン、第７図はｌＮ
Ｔｌルーチン、第８図はＩＮＴ２ルーチン、第９図はＩ
ＮＴ　３ルーチンでの流れ図である。

まずキースイッチ１１をオンにするとコントローラ４に
バッテリ１ｏよ）電源が供給され、電源回路４１０にょ
シコントローラ各部および駆動回路４０９へ所定の電源
が供給され作動金開始する。

電源オン時には各側込みルーチンは禁止されておシ、メ
インルーチンのみが起動する。メインルーチンでは割込
みの許可、初期値の設定等の各種イニシャライズを行な
い、その後、アイドルループに入る。

次に運転状態を考える。ＩＮＴ　２ルーチンはクロック
信号φ１（１１ｃＨｚ）にょシ起動される。まず第１Ａ
Ｄ変換回路４０１から吸入空気量のデータをよみこむ。

この値はＩＮＴ２が起動された時点での吸入空気量でち
って、周知のように吸入空気量はエンジンの各行程に応
じて脈動する。従って、吸入空気量から燃料量を演算す
る対象となっている期間中の平均値をめる必要がある。

このため、ＩＮＴ２ルーチンで読みこんだ瞬時開時の吸
入空気量のデータを毎回積算しＲＡＭに記憶しておく。

これをΣＡｉｒとする。同時に積算回数ＮもＩＮＴ２ル
ーチン毎に１づつ増やしてやり、後述の平均価をめる時
のデータとして記憶しておく。ΣＡｉｒ　。

積算回数Ｎは後述のＩＮＴ　１ルーチンにてイニシャラ
イズされる。この後、ＩＮＴ２ルーチンはリターンして
処理を終える。

ＩＮＴ３ルーチンはクロック信号φ２　（１００１（ｚ
）によシ起動される。まず、第２ＡＤ変換回路４０２か
ら水温データをよみこむ。次に水温が６０℃以上かをチ
ェックし、６０℃未満であれば水温による暖機補正を行
なう。この方法は予め台上試験等で各水温に対する増量
比をマツプの形でＲＯＭ　４１２内に記憶しておき、先
の水温データから暖機増量比を補間演算によ請求める。

これによシ得られた値を補正係数ｐとしてＲＡＭ４１３
に格納してリターンする。水温が６０℃以上では暖機は
完了しているとして暖機補正は行なわない。かわシに０
２センサ５０３によるＡβフィードバック補正を行なう
。この方法は、基本周波数に掛ける補正係数ｐを０２セ
ンサ５０３の検出したリッチ、リーン状態に応じて増減
してやることで行なう。

整形回路４０３より０□センサ５０３が検出した排ガス
のリッチまたはリーン状態をよみこみ、リッチの最初で
あれば補正係数ｐから予め設定したスキップ１ｔＫｓＬ
を減じてＰ　”８Ｌとする。以後のリッチ状態ではある
設定された割込みΔＫＬで補正係数ｐを減少させる。例
えばこの割合が０．０４／ｓｅｅであったとするとＩＮ
Ｔ３の割込みの周波数１００Ｈｚに対しては ΔＫＬ＝Ｏ，０Ｏ０４／１０ｙｎ　ｓｅｅとなるから、
ＩＮＴ３ルーチンでリッチと判定される毎に補正係数は
ｐ−ΔＫＬとする。逆に０２センサ５０３の信号がリー
ンのときには、リーンの最初かどうかをチェックし、最
初であれば補正係数ｐにＫｓＲなるスキップ量を加えｐ
十に８Ｒとする。最初で々ければ予め設定された割合Δ
ＫＲで補正係数ｐを増加させる。例えばこの割合が０．
０６／ｓｅｅであれば ΔＫＲ＝　０．０００６／　１０ｍ　ｓｅｃであるため
ＩＮＴ３でリーンと判定される毎に補正係数ｐはｐ十Δ
ＫＲとする０この過程を第１０図に示す。この第１θ図
において、（１）はクロック信号φｇ、（２）は０□セ
ンサ・リッチリーン信号でＲＨはリッチをＬＮはリーン
をあられし、（３）は補正係数ｐの内容をあられす。

なお、上述の流れ図には示さないが、ｏ２センサ５０３
の温度が低くて活性化していない場合とバエンジンブレ
ーキ等で燃料カット等を行なった場合などにおいて、リ
ッチあるいはリーン状態が長く続くことがある。この時
には補正係数ｐの上限。

下限を予め設定しておき、この範囲内に補正係数がおさ
まるようにリミットをかけ、さらにある設定された時間
以上リッチあるいはリーン状態が持続すれば強制的に補
正係数を１．０あるいは予め設定された値に戻してしま
うような制御を行なうこともできる。ＩＮＴ３ルーチン
の最後では補正係数ｐをＲＡＭ４１３に格納してリター
ンする。

次にｌＮＴｌルーチンについて説明する。ｌＮＴｌルー
チンはコンパレータ４０７の出力すなわち、電歪式アク
チュエータを駆動する毎に起動されムｌＮＴｌルーチン
は、吸入空気量の平均値を計算し、この値から基本側〕
皮数を演算しこれに補正を加えて出力するルーチンでお
る。

−まス、工ＮＴ２ルーチンで積算しておいたΣＡｉｒと
積算回数ＮをＲＡＭ　４１３から読み出し、ΣＡｉｒ ＡＶ（Ａｌｒ）＝□ を計算する。このＡＶ（Ａｉｒ）は前回の駆動信号と今
回の駆動信号（ＩＮＴ　１　）の間の平均吸入空気量に
対応する。この後、次の積算の準備として、ΣＡｉｒ　
＝　０　、　Ｎ＝　０ とクリアしておく。

次に、この平均吸入空気量ＡＶ（Ａｉｒ）６λら基本周
波数Ｆをめる。この方法は例えば予め台上試験等で各吸
入空気量Ａｉｒに対する基本周波数Ｆをマツプの形でＲ
ＯＭ４１２に記憶しておき、先の吸入空気量データＡｉ
ｒから補間による基本周波数Ｆを演算する。

あるいは、吸入空気量が直接リニアな値として得られる
ならば単純な計算で基本周波数をめてもよい。例えば吸
入空気量が５０　Ｊｉ’／ｓｅｃのときには、 ５０　Ｆ／ｓｅｅ÷１４．７÷４ｍ９＝　８５０　Ｈｚ
ただし、１４．７：理論空燃比 ４ｒｖ：１回あたシの噴射量 のように計算でめられる。

次に、この基本周波数Ｆ’ｓ、ＩＮＴ３ルーチンにて演
算しておいた補正係数ｐに応じて補正する。

ＲＡＭ４１３に記憶しておいた補正係数ｐを読み出し、
先にめた基本周波数Ｆに掛けることによシ補正された補
正後周波数を得る。

次に、この補正後周波数に基づいて駆動電圧および駆動
周波数を演算する。前述のように駆動電圧の判定４レベ
ルが１０００Ｈｚの場合について説明すると、まず補正
後周波数が１０００　Ｈｚよシ大きいかどうかを比較す
る。

補正後周波数が１０００　Ｈｚよシも大きければインジ
ェクタ１の許容駆動周波数を越えているので、駆動電圧
を５００Ｖに切シ替えることにより駆動周波数を低減さ
せる。駆動電圧を３００Ｖから５００Ｖに切）替えたと
き、１回あたシの噴射蓋は４Ｔｖから１０ｍ９に増える
から、駆動周波数をこの逆数の０．４倍にすることによ
シ、単位時間あたシの噴射量を同一とすることができる
。したがって、補正後周波数が１０００　Ｈｚよシ大き
いときには電圧フラグを１（５０ＱＶモード）とし、駆
動周波数＝０．４ｘ補正後周波数 とする。

補正後周波数が１０００Ｈｚ未満であれば、さらに８５
０　Ｈｚ未満であるか否かを比較する。この８５０　Ｈ
ｚとは第２の判定レベルでアシ、先の１０００Ｈｚとの
差１５０　Ｈｌがヒステリシス幅となっていて、着干の
噴射量の変化に対しては同じ駆動電圧モードを保つよう
にして、駆動電圧および駆動周波数の頻繁な切替えを防
止する効果がある。

補正後周波数が８５０Ｈｚ未満ならば電圧フラグを０（
３００Ｖモード）とし、駆動周波数を補正後周波数と等
しくする。

補正後周波数が８５０　Ｈｚ以上１０００　Ｈｚ未満の
ときには、上記ヒステリシス幅の範囲内であるため、３
００ｖまたは５００ｖのどちらの駆動電圧モードの状態
をもとシ得るが、前回の駆動電圧モードによって今回の
それは決定できる。すなわち、前回の電圧フラグをメモ
リから読み出し、ルベルかどうかをチェックし、ルベル
であれば今回の電圧フラグを１にし、かつ駆動周波数を
補正後周波数の０．４倍にする。前回の電圧フラグがＯ
レベルであれば、今回の電圧フラグをＯとし、駆動周波
数を補正後周波数とすることによシ、上記ヒステリシス
範囲でヒステリシスの効果を実現することができる。

上記の手順によυ電圧フラグおよび駆動周波数がめられ
、電圧フラグはメモリにストアしておくとともにジッチ
４２０へ出力する。駆動周波数は前述のり゛ロック信号
φｓ’（５００ｋＨｚ）に対応した周期Ｔに変換してラ
ッチ４０５へ出力し、ｌＮＴ１ルーチンからリターンす
る。以後はコンノぐレータ４０７がバイナリカウンタ４
０６の出力ｔとラッチ４０５の内容Ｔとを比較し、ｔ）
Ｔとなった時点で自動的に駆動信号を発生する。この信
号はワンショットマルチ４０８で一定の時間幅（４００
μｓｅｃ　）のパルスに変換され、電圧フラグで指示さ
れた駆動電圧で電歪アクチュエータ１２０をドライブす
る。

本発明の実施にあたっては、上記の実施例のほかに種々
の変形形態が可能であ拡例えば上記の実施例では電圧の
切替えを２種類としたが、３種類以上にしてもよい。

発明の効果 本発明によれば、燃料噴射ポンプの駆動周波数を安定最
大周波数以下に維持しつつ、燃料噴射量の制御をよシ効
果的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての内燃機関の燃料噴射
方法に用いることができるユニットインジェクタを示す
側断面図、第２図は本発明の一実施例としての内燃機関
の燃料噴射方法を行なう装置を示す図、第３図は第２図
装置における駆動周波数切替えを説明する特性図、第４
図は第２図装置におけるコントローラの構成を示すブロ
ック図、第５図は第４図のコントローラにおける各部信
号波形図、第６図ないし第９図は第４図のコントローラ
における処理手順全示す流れ図、第１０図は０□センサ
出力によシ補正係数を補正する過程を示す信号波形図で
ある。 １・・・ユニットインジェクタ、１２０・・・電歪式ア
クチュエータ、３・・・内燃機関、４・・・コントロー
ラ、４０１．４０２・・・ＡＤ変換回路、４０３・・・
整形回路、４０４・・・クロック発生回路、４０５，４
２０・・、ラッチ回路、４０６・・・カウンタ、４０７
・・・デジタルコンパレータ、４０８・・・ワンショッ
トマルチ、４０９・・・駆動回路、４１１・・・ＣＰＵ
１４１２・・・ＲＯＭ。 ４１３−ＲＡＭ、５０１・・・エアーフローメータ、５
０２・・・水温センサ二　５０３・・・０２センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動周波数によって燃料の計量が行なわれ１回らた
   シの吐出量が選択可能である燃料噴射ポンプを用い、該
   燃料噴射ポンプの１回あたシの吐出量を選択し、それに
   よシ駆動周波数が設定された所定の範囲内にあるように
   されたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射方法。 ２、電歪効果によって伸縮するアクチュエータによって
   ピストンが往復動させられ、駆動周波数によって燃料の
   計量が行なわれ１回あたシの吐出量が選択可能である燃
   料噴射ポンプが設けられ、該アクチーエータへの印加電
   圧について複数の値が選択可能であるようにされたこと
   を特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。