JPS6128736A

JPS6128736A - 内燃機関の燃料供給装置

Info

Publication number: JPS6128736A
Application number: JP10758884A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Mori; 泰志森
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-05-29
Filing date: 1984-05-29
Publication date: 1986-02-08
Also published as: US4694807A

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】〔発明の利用分野〕本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関し、特ニ燃料の
供給停止（ツユニルカット）後の燃料再開時における燃
料供給タイミングの制御と、燃料の増量補正との技術に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来の同時噴射方式の燃料噴射装置においては、各気筒
毎に別々のタイミングで燃料噴射を行なうのではなく、
特定のタイミング（例えば１回転に１回）で全気筒同時
に燃料噴射を行ない、各気筒の吸入行程のときにそれま
で噴射されていた燃料を空気と共に吸入するようになっ
ている。

例えば第２図は公開特許公報昭和５５年第７８１３１号
に記載されている燃料噴射装置の噴射タイミングを示す
図であり、４サイクル６気筒機関の場合を示す。

第２図において、ＲＥＦはクランク角が１２０”回転す
る毎に出力される基準角信号であり、また＃１〜＃６は
それぞれ第１番気筒−第６番気筒を示している。

また、■〜■はそのＲＥＦ信号が出力されたときに所定
のクランク角（例えば、圧縮上死点前７０°）にある気
筒の番号に対応している。

また、星印は点火時期を示し、斜線部分が燃料噴射タイ
ミングを示している。

第２図かられかるように、■と■のＲＥＦ信号が出力さ
れたときに全気筒同時に噴射が行なわれ、各気筒は各吸
入行程毎に上記の２回で噴射された燃料を一括して吸入
するようになっている。

従って、１回の燃料噴射量は１爆発に必要な量の１７２
を噴射するようになっている。

一方、最近の燃料噴射装置においては、例えば、公開特
許公報昭和５６年第５０２３２号に示されているように
、所定の燃料供給停止条件を満足する場合、例えば機関
の出力を必要とし、ない減速時には、燃料の供給を停止
し、所定の解除条件を満足する場合には燃料供給を再開
する、いわゆるツユニルカット機能を有するものもある
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のごとき従来の燃料噴射装置においては、前記第２
図で説明したごとく燃料の噴射タイミングが所定のＲＥ
Ｆ信号に同期して３６ｏ°毎、すなわち１回転に１回行
なわれるようになっており、ツユニルカットの解除とは
無関係に行なわれていた。

そのため、例えば、第３図の（Ａ）に示すごとく、■の
ＲＥＦ信号が入力した直後の白丸Ｙ１で示す時点でツユ
ニルカット解除条件が満足された場合でも、実際に燃料
の噴射が再開されるのは、Ｙｌからほぼ３６０’遅れた
黒丸Ｘ１の時点になる。

従って、ツユニルカット解除の判定が行なわれてから実
際に燃料の供給が再開されるまでにクランク角にして最
大３６０　’の遅れが生ずる可能性がある。

また、ツユニルカット中は燃料が供給されていないので
吸気管内が乾燥し、さらに２回の燃料噴射で１燃焼分の
燃料を供給しているため、１回の燃料噴射では燃料が十
分シリンダ内に供給されないことになる。

そのため、急ブレーキをかけた場合などのように機関の
回転速度の低下が急激な場合には燃焼が起るまでに回転
速度が著しく低下しエンジンストールを生ずるおそれが
あった。

また、上記のようなエンジンストールを避けるため、ツ
ユニルカット解除の回転速度を高い値に設定すると、ツ
ユニルカット領域が狭められてツユニルカットの効果を
十分に発揮することが出来ないという問題があった。

本発明の目的は、上記のごとき従来技術の問題を解決す
ることにある。

〔問題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため本発明においては、燃料供給
停止中に運転状態が所定の解除条件を満足したときには
、通常の燃料供給タイミングにかかわらず直ちに、少な
くとも１回の噴射で機関の要求燃料量を満足する値に増
量補正した燃料噴射を行なうように構成している。

また本発明においては、上記の増量補正した燃料噴射後
は、新たにクランク角に同期した燃料供給タイミングを
設定して通常の燃料供給を行なうように構成している。

第１図は、本発明の機能を示すブロック図である。

第１図において、運転状態検出手段１００は、機関の各
種運転状態を検出するものであり、例えば機関のクラン
ク角を検出するクランク角センサ、吸入空気量を検出す
るエアフローメータ、スロットル弁の全閉状態を検出す
るスロットルスイッチ等である。

燃料供給量算出手段２００は、運転状態検出手段１００
で検出された機関の運転状態に応じた最適燃料供給量を
算出するものであり、例えば、機関の吸入空気量と回転
速度から基本燃料供給量を算出し、それに機関の冷却水
温やバッテリ電圧等に対応した補正を行なって燃料供給
量を算出する。

燃料供給タイミング制御手段３００は、所定の燃料供給
タイミングを設定し、運転状態検出手段１００からの信
号によってクランク角が設定されたタイミングに一致し
たことを検出するものである。

燃料供給手段４００は、燃料供給タイミング制御手段３
００が燃料供給タイミングを検出した時点で燃料供給量
算出手段２００で算出した量の燃料を供給するものであ
り、例えば、出力回路と燃料噴射弁とから構成されてい
る。

また、燃料停止制御手段５００は、運転状態検出手段１
００からの信号によって運転状態が所定の停止条件を満
足したときに燃料供給を停止させ、また、燃料供給停止
中に運転状態が所定の解除条件を満足したときには燃料
供給タイミング制御手段３００に直ちに燃料供給タイミ
ング信号を出力させる（特許請求の範囲第１項記載の構
成）。

またこの時、新たな燃料供給タイミングを設定させる（
特許請求の範囲第２項記載の構成）。

また、上記の燃料供給停止を解除した際には、燃料供給
量算出手段２００に燃料供給量の増量補正を行なわせる
。

′１この増量補正は、例えば、１回の噴射で機関の要求燃料
量を満足する値、例えば、前記第２図の例においては通
常の１回の噴射の２倍量に増量する。

上記の燃料供給量算出手段２００、燃料供給タイミング
制御手段３００及び燃料停止制御手段５００は、マイク
ロコンピュータ及びカウンタ等によって構成することが
出来る。

上記のように第１図の装置においては、燃料供給停止中
に運転状態が所定の解除条件を満足したときには通常の
燃料供給タイミングにかかわらず直ちに燃料噴射を行な
い、かつその燃料噴射は増量補正されたものであるから
、解除条件を満足した場合に、直ちに十分な量の燃料が
供給され、従って、エンジンストール等を生ずるおそれ
がなくなる。

また、燃料供給再開後には、新たにクランク角に同期し
た燃料供給タイミングを設定するので、再開後の燃料供
給タイミングも最適にすることが”　出来る。

〔発明の実施例〕

第４図は、本発明の一実施例のブロック図であり、４サ
イクル６気筒機関に本発明を適用した場合を示す。

第４図において、１０１は、クランク角を検出するクラ
ンク角センサであり、クランク角】２０°毎にＲＥＦ信
号、２″毎にＰＯ８信号のパルスをそれぞれ出力する。

１１１は、機関の吸入空気量を検出するエアフローメー
タであり、吸入空気量に対応した出力ｖｑを出力する。

１２１は、機関のスロットル弁の全閉状態を検出するス
ロットルスイッチである。

１００１は、システムクロックであり、所定周期のクロ
ックパルスを出力する。

カウンタ１０２は、システムクロックの所定パルスの間
ＰｏＳパルスをカウントして機関の回転速度Ｎを検出す
るものである。

また、１１２は、エアフローメータの出力ｖｑをディジ
タル値Ｑａに変換するＡＤ変換器である。

１０００は、マイクロコンピュータであり、燃料供給量
算出手段２０１、燃料供給停止制御手段５０１．増量補
正手段２０２、燃料供給タイミング設定手段３０４等の
機能を有する。

燃料供給停止制御手段５０１は、スロットルスイッチの
出カニがスロットル弁全閉を示し、かつ回転速度Ｎが所
定回転速度以上のときに、燃料供給停止フラグＦＣを１
にする。

また、燃料供給停止中にスロットル弁が全開でなくなる
か、あるいは回転速度Ｎが所定回転速度以下になった場
合には、増量補正手段２０２に信号を送り燃料供給量Ｑ
ｆを増量補正させるとともに、パルスカウンタ３０１．
３０２に解除信号Ｒを送る。

燃料供給量算出手段２０１は、回転速度Ｎ及び吸入空気
量Ｑａから燃料供給量Ｑｆを算出する。

また、燃料供給停止フラグＦＣが１のときには燃料供給
量ＱｆをＯにする。

パルスカウンタ３０１．３０２は、それぞれＲＥＦパル
ス及びＰＯＳパルスをカウントする。

そして、パルスカウンタ３０１は、燃料供給タイミング
設定手段３０４から与えられるデータＤ１とカウント値
（ＣＬＫＩ）とを比較し、カウント値≧データＤ１の場
合には信号Ｅ１を出力し、アンドゲート３０３の出力に
よってリセット（カウント値をクリア）される。

また、パルスカウンタ３０２は、燃料供給タイミング設
定手段３０４から与えられるデータＤ２とカウント値（
ＣＬＫ２）とを比較し、カウント値＝データＤ２ならば
信号Ｅ２を出力し、ＲＥＦパルスによってリセットされ
る。

また、燃料供給停止制御手段５０１から与えられる解除
信号Ｒは、パルスカウンタ３０１．３０２のＰＲ１端子
ＰＲ２端子に入力される。

この解除信号Ｒが入力すると、パルスカウンタ３０１．
３０２のカウント値は、それぞれデータＤ１及びデータ
Ｄ２に等しい値にプリセットされる。

従って、このとき両カウンタは、信号Ｅ１、Ｅ２を出力
し、そのためアンドゲート３０３が燃料噴射トリガ信号
Ｔｒｇを出力するのでパルスカウンタ３０１はクリアさ
れる。

４０１は、燃料噴射弁開弁信号発生回路であり、　　　
　　　　（燃料噴射トリガ信号Ｔｒｇの立上りによって
トリガされ、燃料供給量Ｑｆに応じた開弁時間の間だけ
信号Ｐを出力する。

４０２は、燃料噴射弁を駆動する噴射信号の出力回路で
あり、例えば、パワートランジスタを用いた増幅回路で
あって、信号Ｐを電力増幅して出力する。

４０３は、電磁式の燃料噴射弁であり、出力回路４０２
から与えられる噴射信号による通電時間の間だけ開弁じ
て燃料を噴射する。

なお、システムクロック１００１は、マイクロコンピュ
ータ１０００のクロック及び燃料噴射弁開弁信号発生回
路４０１のクロックにもなっている。

次に、第５図及び第６図は、上記第４図の回路の信号波
形図であり、前記第３図の（Ｂ）及び（Ｃ）に対応して
いる。

以下、第５図及び第６図に基づいて第４図の回路の作用
を説明する。

まず、第５図において、区間Ｉは、燃料が供給されてい
る通常動作時を示す。

すなわち、パルスカウンタ３０１．３０２がそれぞれＲ
ＥＦパルスおよびＰｏＳパルスをカウントし、その値Ｃ
ＬＫＩ、ＣＬＫ２がそれぞれデータ値Ｄ１及びＤ２に等
しくなったときに、信号Ｅ１及びＥ２が出力される。

そして、信号Ｅ１とＥ２とがともに出力されているとき
に燃料噴射タイミング信号Ｔｒｇが出力される。

この燃料噴射タイミング信号Ｔｒｇによって燃料噴射弁
開弁信号発生回路４０１がパルス幅ｔ（この値は燃料供
給量Ｑｆに相当）の開弁信号Ｐを出力するとともにパル
スカウンタ３０１をリセットする。

次に、区間■に示すごとく燃料供給停止制御手段５０１
が燃料供給停止を判定すると、燃料供給停止フラグＦＣ
を１にする。

、そのため、燃料供給量算出手段２０１は、燃料供給量
Ｑｆを０にするので、燃料噴射タイミング信号Ｔｒｇが
出力されても開弁信号Ｐは出力されない。

次に、区間■に示すごとく燃料供給停止フラグ　・段５
０１が燃料供給停止の解除を判定すると、燃料供給停止
フラグＦＣを０にし、解除信号Ｒを出力する。

このとき、増量補正手段２０２は、燃料供給量を増量補
正（例えば２倍）して出力する。

また、解除信号Ｒによってパルスカウンタ３０１．３０
２は、それぞれのカウント値をＤｌ及びＤ２に等しくプ
リセットされる。

従って、両カウンタは直ちに信号Ｅ１、Ｅ２を出力し、
その結果燃料噴射タイミング信号Ｔｒｇが出力される。

そのため、増量補正された燃料供給量Ｑｆｒに応じたパ
ルス幅ｔを持った開弁信号Ｐが出力される。

燃料供給停止解除以降は、この解除時の増量補正された
燃料噴射からＲＥＦパルスが３個入力する毎に通常の燃
料供給量Ｑｆに応じた燃料が噴射される。

従って、この場合には、前記第３図の（Ｂ）に示すごと
く、■のＲＥＦパルスが入力した直後の白丸Ｙ２の時点
で解除条件が満足された場合には、その直後のｘ２の時
点で最初の燃料噴射が行なわれ、それ以後はＲＥＦパル
スが３個入力するととに燃料噴射が行なわれることにな
る。

次に、第６図は、前記第５図の場合と同様の作用である
が、解除条件の満足された時点が異なっている場合を示
したものである。

この場合は、前記第３図の（Ｃ）に示すごとく、■のＲ
ＥＦパルスが入力した後の白丸Ｙ３で示す時点で解除条
件が満足された場合であり、この場合も直ちに黒丸Ｘ３
の時点で最初の増量された燃料噴射が行なわれ、それ以
後はＲＥＦパルスが３個入力する毎に燃料噴射が行なわ
れることになる。

次に、第７図及び第８図は、第４図の回路におけるマイ
クロコンピュータ１０００内の演算を示すフローチャー
トであり、第７図は燃料供給停止及び解除の制御のフロ
ーチャート、第８図は燃料供給算出のフローチャートで
ある。

まず第７図において、Ｐｌでは、スロットルスイッチ１
２１の信号によってスロットル弁が全開か否かを判断す
る。

ＰｌでＮｏの場合には、Ｐ２に行き、燃料供給停止フラ
グＦＣが１か否かを判定する。

Ｐ２でＮｏの場合、すなわち燃料供給停止中でない場合
には、直ちに終りに行く。

Ｐ２でＹＥＳの場合には、Ｐｌへ行く。

一方、ＰｌでＹＥＳの場合、すなわちスロットル弁が全
開の場合にはＰ３に行き、燃料供給停止フラグＦＣが１
か否かを判定する。

Ｐ３でＮｏの場合、すなわち燃料供給停止中でない場合
にはＰ４へ行き、回転速度Ｎが停止条件の所定回転速度
Ｎｃより大か否かを判定する。

Ｐ４でＮｏの場合には直ちに終りへ行き、また、ＹＥＳ
の場合にはＰ６へ行く。

一方、Ｐ３でＹＥＳの場合、すなわち燃料供給停止中で
ある場合にはＰ５へ行き、回転速度Ｎが解除条件の回転
速度Ｎｒより大が否かを判定する。

Ｐ５でＹＥＳの場合には、Ｐ６へ行く。

Ｐ６では燃料供給停止フラグＦＣを１にする。

すなわち、スロットル弁が全開であり、かつ機関回転速
度が停止条件の所定回転速度Ｎｃより大であり、しかも
解除条件の所定回転速度Ｎｒよりも大である場合にＦＣ
を１にする。

一方、Ｐ５でＮｏの場合にはＰｌへ行く。

Ｐｌでは、燃料供給量Ｑｆを２Ｑｆにする。

すなわち、スロットル弁が全閉でない場合であって燃料
供給停止フラグＦＣが１の場合が、または燃料供給停止
フラグＦＣが１であって回転速度が解除条件の所定回転
速度Ｎｒ以下になった場合のように、解除条件が満足さ
れた直後にだけＰｌへ行って燃料供給量を２倍にする。

次に、Ｐ８では、その２倍にされた燃料供給量Ｑｆを出
力する。

次に、Ｐ９では、解除信号Ｒを出方する。

この解除信号Ｒによってパルスカウンタ３０１゜３０２
がデータＤ１、Ｄ２にそれぞれプリセットされ、その結
果直ちに燃料噴射トリガ信号Ｔｒｇが出力され燃料噴射
が行なわれる。

このときの燃料噴射量は上記の２Ｑｆであり、それ以後
は通常の燃料供給量Ｑｆが噴射される。

次に、ＰＬＯでは、燃料供給停止フラグＦＣを０にクリ
アする。

次に第８図において、まずＰｌ３では、エアフロ−メー
タ１１１の信号をＡＤ変換器１１２でディジタル信号に
変換した値から吸入空気量Ｑａを読み込む。

次に、Ｐｌ４では、クランク角センサ１０１の信号をカ
ウンタ１０２で計数した値から回転速度Ｎを読み込む。

次に、Ｐｌ５では、上記の吸入空気量Ｑａと回転速度Ｎ
とから燃料供給量Ｑｆを算出する。

この燃料供給量Ｑｆは２例えばＱｆ＝に−Ｑａ／Ｈの式
で算出した値に機関冷却水温やバッテリ電圧等による補
正を行なったものを用いる。

なお、上記の式において、Ｋは定数である。

次に、Ｐｌ、６では、燃料供給停止フラグＦＣが１か否
かを判定する。

Ｐｌ６でＹＥＳの場合には、Ｐｌ、７へ行き、燃料供給
量ＱｆをＯにする。

Ｐｌ６でＮｏの場合には、Ｐｌ８へ行き、上記の演算し
た燃料供給量Ｑｆを出力する。

なお、通常時の燃料供給タイミングの設定は、イニシャ
ライズルーチンで行なえば良い。

次に、第９図は本発明の第２の実施例を示すブロック図
である。

この実施例は、前記第４図の実施例にクランク角検出手
段３０５を付加したものである。

第９図において、燃料供給タイミング設定手段３０４は
、クランク角検出手段３０５の信号から、解除信号Ｒが
入力されたとき、すなわち解除時におけるクランク角ｏ
ｒ（０≦ｏｒ（１２０６）を読取り、その値をパルスカ
ウンタ３０２の新しいデータＤ２として出力する。

その結果、解除後の燃料噴射タイミングは、解除時の最
初の燃料噴射から３６０°毎に行なわれることになる。

第１０図は第９図の回路における信号波形図である。第
１０図かられかるように解除後の最初の噴射が行なわれ
たときにデータＤ２の値が変化し、それ以後は最初の噴
射から３６０°毎に噴射されることになる。

第１１図は、前記第９図の実施例におけるマイクロコン
ピュータ１０００内の演算を示すフローチャートであり
、燃料供給停止及び解除の制御のフローチャートのみを
示す。

なお、燃料供給量算出のフローチャートは、前記第８図
と同様である。

第１１図において、Ｐ１〜Ｐ１０までは、前記第７図と
同様であり、Ｐ９とＰＬＯとの間にｐＨとＰｌ２とが挿
入されている点が異なる。

すなわち、Ｐ９で解除信号Ｒを出力した後、Ｐｌｌへ行
き、そのときのクランク角ｏｒを読み込む。

次に、Ｐｌ２で上記のクランク角ｆ）ｒに対応したデー
タＤ２を出力し、燃料供給タイミングを再設定する。

この場合における燃料噴射のタイミングは前記第３図の
（Ｄ）に示すようになる。

すなわち、白丸Ｙ４の時点で解除条件が満足された場合
には、黒丸ｘ４の時点で直ちに燃料噴射が行なわれ、そ
れ以後は黒丸Ｘ４の時点から３６０°毎に次の噴射が行
なわれることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく本発明によれば、燃料供給停止中に
運転状態が所定の解除条件を満足したときには、通常の
燃料供給タイミングにかかわらず直ちに増量補正した燃
料噴射を行い、その後は新たにクランク角に同期した燃
料供給タイミングを設定して通常量の燃料供給を行なう
ように構成しているので、燃料供給再開時に十分な量の
燃料を直ちに供給することが出来る。

そのため、エンジンストールを防止することが出来、か
つ、空燃比のずれを最少におさえることが出来るという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
従来装置における燃料噴射タイミングを示す図、第３図
は従来装置及び本発明における燃料噴射タイミングを示
す図、第４図は本発明の一実施例のブロック図、第５図
及び第６図は第４図の実施例における信号波形図、第７
図及び第８図は第４図の実施例における演算を示すフロ
ーチャート、第９図は本発明の他の実施例のブロック図
、第１０図は第９図の実施例における信号波形図、第１
１図は第９図の実施例における演算を示すフローチャー
トである。符号の説明１００・・・運転状態検出手段２００・・・燃料供給量算出手段３００・・・燃料供給タイミング制御手段４００・・・
燃料供給手段５００・・・燃料停止制御手段１０１・・・クランク角センサ１０２・・・カウンタ１１１・・・エアフロメータ１１２・・・ＡＤ変換器１２１・・・スロットルスイッチ２０１・・・燃料供給量算出手段２０２・・・増量補正手段３０１、３０２・・・パルスカウンタ３０３・・・アンドゲート３０４・・・燃料供給タイミング設定手段４０１・・・
燃料噴射弁開弁信号発生回路４０２・・・出力回路４０３・・・燃料噴射弁

Claims

【特許請求の範囲】１、機関の運転状態に対応した量の燃料を複数回に分割
して機関のクランク角に同期した燃料供給タイミングで
噴射し、複数回に分割して供給された燃料を各吸入行程
毎に一括して吸入し、かつ運転状態が所定の停止条件を
満足したときに燃料供給を停止する燃料供給装置におい
て、燃料供給停止中に運転状態が所定の解除条件を満足
したときに、上記の燃料供給タイミングにかかわらず直
ちに、少なくとも１回の噴射で機関の要求燃料量を満足
する値に増量補正した燃料噴射を行なう手段を備えた内
燃機関の燃料供給装置。２、機関の運転状態に対応した量の燃料を複数回に分割
して機関のクランク角に同期した燃料供給タイミングで
噴射し、複数回に分割して供給された燃料を各吸入行程
毎に一括して吸入し、かつ運転状態が所定の停止条件を
満足したときに燃料供給を停止する燃料供給装置におい
て、燃料供給停止中に運転状態が所定の解除条件を満足
したときに、上記の燃料供給タイミングにかかわらず直
ちに、少なくとも１回の噴射で機関の要求燃料量を満足
する値に増量補正した燃料噴射を行ない、その後は新た
にクランク角に同期した燃料供給タイミングを設定して
通常量の燃料供給を行なう手段を備えた内燃機関の燃料
供給装置。３、上記の手段は、新たに設定する燃料供給タイミング
として、燃料供給再開後の第１回目の燃料噴射を基準と
してその噴射から機関が所定クランク角回転する毎に燃
料噴射を行なうように設定するものであることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の内燃機関の燃料供給装
置。４、上記の手段は、新たに設定する燃料供給タイミング
として、各気筒に対応して所定クランク角毎に出力され
る信号が、燃料供給再開後の第１回目の燃料噴射以後所
定数入力する毎に燃料噴射を行なうように設定するもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の内
燃機関の燃料供給装置。