JPS6160256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の電子制御燃料噴射装置の燃
料噴射方法に関する。

内燃機関の電子制御燃料噴射装置は、機関が常
に適正な燃焼を行なうように各種エンジンパラメ
ータに基づいたパルス幅の燃料噴射パルスを算出
し、その燃料噴射パルスによつて電磁噴射弁を駆
動して機関へ間欠的に燃料を供給するものであ
る。

かかる電子制御燃料噴射装置を第１図を参照し
て説明する。

第１図において、１は回転パルス発生回路であ
り、イグニシヨンコイル（図示せず）の１次側よ
り得られるイグニシヨン信号を波形整形して回転
パルスを発生する。回転パルス発生回路１の出力
端には基本パルス発生回路２が接続されており、
基本パルス発生回路２には吸気管（図示せず）に
設けられた吸入空気量測定器３の出力端も別に接
続されている。基本パルス発生回路２の出力端に
は増量補正回路４が接続されている。増量補正回
路４には基本パルスのパルス幅の補正を指令する
ように機関の運転状態を検出するスロツトル開度
センサ５、冷却水温センサ６等の各種センサが接
続されている。増量補正回路４の出力端には駆動
回路７が接続され、駆動回路７は気筒毎に設けら
れた電磁噴射弁８を駆動する。

上記構成の電子制御燃料噴射装置においては、
回転パルス発生回路１の出力端から機関の点火す
なわちクランクシヤフトの回転に同期した回転パ
ルスが基本パルス発生回路２に供給される。一
方、吸入空気量測定器３は機関の吸入空気量に応
じた電圧を発生する。この吸入空気量測定器３の
出力電圧と回転パルスとに応じて基本パルス発生
回路２が基本噴射量に対応する基本パルスを発生
し、基本パルスは増量補正回路４において各種セ
ンサの出力信号に応じてそのパルス幅が補正され
て燃料噴射パルスとなる。こうして発生した燃料
噴射パルスのパルス幅に応じて駆動回路７が電磁
噴射弁８を駆動して燃料が機関に供給されるので
ある。

かかる電子制御燃料噴射装置においては、１つ
の気筒に対して機関１サイクル（吸入、圧縮、爆
発、排気）の間に２回噴射する方法が採られてお
り、燃料噴射量は、２回の噴射で機関の要求燃料
量になる。これは、電磁噴射弁の噴射容量を大き
くしても限度があるため機関の高負荷、高回転の
ときの要求燃料量を機関１サイクルに１回の噴射
では供給できないからである。

ところが、電磁噴射弁は通常第２図に示すよう
に噴射量が少ない部分で燃料噴射パルスによる印
加電圧時間に比例した噴射量とならない非直線領
域を有する。しかし、小噴射量の電磁噴射弁を容
易に開発することができないため、小排気量の機
関においては、アイドル時等の噴射量が少ないと
きには非直線領域によつて噴射量が燃料噴射パル
スのパルス幅に比例しないという問題点があつ
た。

そこで、本発明の目的は、噴射量が少ない場合
に電磁噴射弁の非直線領域での動作を防止する燃
料噴射方法を提供することである。

本発明による燃料噴射方法は、基本パルスのパ
ルス幅が所定幅より大の場合に機関１／２サイク
ルに１回全気筒同時噴射し、基本パルスのパルス
幅が所定幅より小の場合には気筒における作動が
吸入行程以外の行程にあるときに気筒別若しくは
気筒群別に機関１サイクルに１回噴射する方法で
ある。

以下、本発明の実施例を第３図ないし第５図を
参照して詳細に説明する。

第３図は４気筒４サイクル内燃機関のマイクロ
コンピユータを用いた電子制御燃料噴射装置のブ
ロツク図を示している。第３図において、第１図
と同等部分は同一符号で示されており、回転パル
ス発生回路１の出力端はマイクロコンピユータ９
に接続され、また吸入空気量測定器３、スロツト
ル開度センサ５及び水温センサ６等のセンサの各
各の出力端はＡ／Ｄ変換器１０を介してマイクロ
コンピユータ９に接続されている。マイクロコン
ピユータ９はワンチツプ型であり、その出力端P₁
には駆動回路７ａを介して電磁噴射弁８ａ，８ｂ
が接続され、また出力端P₂には駆動回路７ｂを介
して電磁噴射弁８ｃ，８ｄが接続されている。ま
たマイクロコンピユータ９には基準気筒である第
１気筒が点火時にあるごとき高レベルになる基準
気筒パルスが供給されている。この基準気筒パル
スはデイストリビユータの回転シヤフトの回転
角、又はカムシヤフトの回転角により検出され
る。なお、電磁噴射弁８ａは第１気筒に、電磁噴
射弁８ｂは第３気筒に、電磁噴射弁８ｃは第２気
筒に、そして電磁噴射弁８ｄは第４気筒に各々設
けられている。

次にマイクロコンピユータ９の動作を第４図及
び第５図の動作フロー図を参照して説明する。

マイクロコンピユータ９は先ず、動作を開始す
る（101）と、回転パルスと吸入空気量測定器３
のＡ／Ｄ変換器１０を介した出力信号とから基本
噴射量に対応する基本パルスTpを演算する
（102）。そして、フラツグレジスタＡの内容を判
断する（103）。フラツグレジスタＡには前回の処
理において演算した基本パルスのパルス幅を２倍
にした場合“１”が、そうでない場合“０”が記
憶されている。フラツグレジスタＡの内容が
“０”の場合には基本パルスＴ_Pのパルス幅が
1.7mSより大か小かを判断する（104）。フラツグ
レジスタＡの内容が“１”の場合には基本パルス
Ｔ_Pのパルス幅が2.0mSより大か小かを判断する
（105）。このように、基本パルスのパルス幅と比
較する所定幅にヒステリシスを持たせてあるので
上限値（2.0mS）或いは下限値（1.7mS）のどち
らと比較するかをフラツグレジスタＡの内容で判
断するのである。次に、Ｔ_P＜1.7mS場合にはフ
ラツグレジスタＡの内容を“１”に変更して
（106）、基本パルスＴ_Pのパルス幅を２倍にする
（107）。Ｔ_P＜2.0mSの場合には直接、基本パルス
Ｔ_Pのパルス幅を２倍にする（107）。またＴ_P≧
2.0mSの場合にはフラツグレジスタＡの内容を
“０”に変更する（108）。次いで、マイクロコン
ピユータ９は燃料増量補正をすべくスロツトル開
度センサ５、水温センサ６等のセンサのＡ／Ｄ変
換器１０を介した出力信号から増量補正率ｋを演
算し（109）、そして、この増量補正率ｋ及び電圧
補正Ｔ_Sから第１燃料噴射パルスTi₁（＝kT_P＋Ｔ
_S）を演算する（110）。また水温センサ６の出力
信号に応じて低温始動時の第２燃料噴射パルス
Ti₂も演算する（111）。次いで、第１及び第２燃
料噴射パルスTi₁，Ti₂のパルス幅を比較する
（112）。Ti₁≧Ti₂の場合には第１燃料噴射パルス
Ti₁を燃料噴射パルスTiとし（113）、再びフラツ
グレジスタＡの内容を判断する（114）。フラツグ
レジスタＡの内容が“１”の場合にはフラツグレ
ジスタＢの内容を“１”とする（115）。フラツグ
レジスタＡの内容が“０”の場合には第２燃料噴
射パルスTi₂を燃料噴射パルスTiにする（116）
ときと共にフラツグレジスタＢの内容を“０”に
する（117）。そして、再び基本パルスＴ_P演算の
行程（102）に戻る（118）のである。なお、フラ
ツグレジスタＢには最終的な燃料噴射方法が機関
１／２サイクルに１回噴射の場合には“１”が記
憶され、機関１サイクルに１回噴射の場合には
“１”が記憶される。

また、マイクロコンピユータ９は回転パルスの
発生に応じて割込みを開始する（119）。ただし、
マイクロコンピユータ９は回転パルスによる割込
処理ルーチン内で基準気筒パルスの発生に応じて
気筒判別を行なう。割込み動作を開始すると、先
ず、カウンタ数Ｎから１を減算する（120）。次
に、カウンタ数Ｎの数値を判断し（121）、Ｎ≠０
の場合には割込み処理を中止して中断された主ル
ーチンのプログラム番地に戻る（122）。Ｎ＝０の
場合にはカウンタ数を２とし（123）、そして、フ
ラツグレジスタＢの内容を判断する（124）。な
お、カウンタ数Ｎは回転パルスを２つ計数するよ
うにセツトさせるのである。フラツグレジスタＢ
が“０”の場合には燃料噴射パルスTiを出力端
P₁，P₂へ供給し（125）、駆動回路７ａ，７ｂを介
して電磁噴射弁８ａないし８ｄを駆動する。また
フラツグレジスタＢが“１”の場合には基準気筒
パルスが発生しているか否かを判断する（126）。
基準気筒パルスが発生している場合には燃料噴射
パルスTiを出力端P₁へ供給し（127）、駆動回路
７ａを介して電磁噴射弁８ａ，８ｂを駆動する。
また基準気筒パルスが発生していない場合には燃
料噴射パルスTiを出力端P₂へ供給し（128）、駆
動回路７ｂを介して電磁噴射弁８ｃ，８ｄを駆動
する。そして、行程（125）、（127）或いは
（128）が終了すると割込み処理によつて中断され
たプログラム番地に戻る（122）のである。

このような噴射方法によつて第３図の回路の動
作波形は第６図ａないしｇの各波形図のようにな
る。第６図ａは各気筒の点火タイミングを示して
おり、第１気筒、第２気筒、第４気筒そして第３
気筒の順序で点火が行なわれる。第６図ｂはイグ
ニシヨン信号より得た回転パルス、第６図ｃは基
準気筒パルスであり、第１気筒が基準気筒になつ
ている。従つて、基本パルスＴ_Pのパルス幅がヒ
ステリシスを有する所定幅より大の場合には燃料
噴射パルスTiは第６図ｄのように回転パルスが
２つ発生する毎にすなわち機関１／２サイクルに
１回全気筒同時に噴射するように出力端P₁，P₂に
供給される。ところが、基本パルスＴ_Pのパルス
幅が所定幅より小の場合には燃料噴射パルスTi
は基本パルスＴ_Pのパルス幅を２倍にして算出さ
れ、第１及び第３気筒と第２及び第４気筒との気
筒群別に機関１サイクルに１回噴射するように出
力端P₁へ第６図ｅのように供給され、出力端P₂へ
第６図ｆのように供給される。そして、第１及び
第３気筒と第２及び第４気筒との噴射には機関
１／２サイクルの位相差がある。また第６図ｇに
示す吸入行程気筒タイミングのように第１及び第
３気筒の噴射時には第２及び第４気筒は吸入行程
を含み、第２及び第４気筒の噴射時には第１及び
第３気筒は吸入行程を含み。また低温始動時には
基本パルスＴ_Pのパルス幅が所定幅より小であつ
ても冷却水温に応じた燃料噴射パルスTiにより
機関１／２サイクルに１回全気筒同時に噴射する
のである。なお、第６図ｂの回転パルスの発生間
隔は、実際には基本パルスＴ_Pのパルス幅が小さ
くなるほど大きくなる。

このように、本発明の燃料噴射方法によれば、
基本パルスのパルス幅が所定幅より大の場合には
機関１／２サイクルに１回全気筒同時燃料噴射
し、基本パルスのパルス幅が所定幅より小の場合
には気筒における作動が吸入行程以外の行程にあ
るときに気筒別若しくは気筒群別に機関１サイク
ルに１回燃料噴射するため、低排気量の機関にお
いて、アイドル時等の特に噴射量が少ない場合に
電磁噴射弁の非直線領域での動作がなくなり、噴
射量は常に、燃料噴射パルスのパルス幅に比例す
る。この結果、小排気量の内燃機関でも燃料噴射
方式が十分使用でき、またアイドル時等の軽負荷
時の制御が安定するため燃費の向上が図れるので
ある。また本発明による燃料噴射方法は、機関１
サイクルに１回噴射する場合に噴射気筒における
作動が吸入行程以外の行程にあるとき噴射する方
法であるため、空燃比の悪化が防止されて排ガス
特性が良好となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子制御燃料噴射装置のブロツク図、
第２図は電磁噴射弁の噴射量特性図、第３図は本
発明による燃料噴射方法を用いた電子制御燃料噴
射装置のブロツク図、第４図及び第５図は第３図
のマイクロコンピユータによる本発明の実施例を
示す動作フロー図、第６図ａないしｇは第３図の
回路の動作波形図である。 主要部分の符号の説明、１……回転パルス発生
回路、２……基本パルス発生回路、３……吸入空
気量測定器、４……増量補正回路、８，８ａない
し８ｄ……電磁噴射弁、９……マイクロコンピユ
ータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関の運転状態に応じて基本噴射量に対応す
   る基本パルスを算出する多気筒４サイクル内燃機
   関の電子制御燃料噴射装置の燃料噴射方法であつ
   て、基本パルスのパルス幅が所定幅より大の場合
   には機関１／２サイクルに１回全気筒同時燃料噴
   射し、基本パルスのパルス幅が所定幅より小の場
   合には気筒における作動が吸入行程以外の行程に
   あるときに気筒別若しくは気筒群別に機関１サイ
   クルに１回燃料噴射することを特徴とする燃料噴
   射方法。 ２ 機関の低温始動時には基本パルスのパルス幅
   が所定幅より小であつても機関１／２サイクルに
   １回全気筒同時燃料噴射することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の燃料噴射方法。 ３ 所定幅を検出するセンサ手段にはヒステリシ
   ス特性をもたしていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の燃料噴射方法。