JPS6223552A - 内燃機関用燃料噴射量制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はガソリン機関、ディーゼル機関等の燃料噴射式
多気、筒内燃機関（以下エンジンと称する）の気筒相互
間における燃料噴射量のばらつきを、エンジン回転数に
基いて気筒別に補正する燃料噴射量制御方法に関するも
のである。

（従来の技術） 従来多気筒エンジンにあっては、回転数の変動を低減し
、安定した運転状態を得るために燃料噴射式多気を行な
っている。これは、ガソリン、ディーゼルを問わず、燃
料噴射量を全気筒共通に一律にすることにより上記目的
を達成しようとするものである。即ち、ガソリンエンジ
ンの公知の電子制御燃料噴射方法においては、各気筒に
配設した電磁式燃料噴射弁の開弁時間を全気筒共通に同
一制御量で制御しているし、また、最近実用化された電
子制御ディーゼルエンジンにおいても、噴射量制御は前
記気筒に共通の噴射儀部材であるコントロールラックや
スピリングを、位置制御することによって行なっている
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のごとき燃料噴射量制御も以下のご
とき問題点を有しており未だに充分なものではなかった
。

即ち、上記燃料噴射量制御を実現するためには、各気筒
間の噴射量のばらつきの低減は、専ら噴射系部品（即ち
噴射弁や噴ＩＩＩ管など）の特性を各気筒厳密に揃える
ことにより行なわれており、結果として、噴射弁部品に
高い製造精度が要求され、そのコストを圧迫しているの
が現状であった。

また更に、たとえ、前記気筒間の部品精度を限界まで高
めても、依然経時変化や、エンジン側の例えば吸排気弁
開閉タイミングのばらつき等の外乱には全く無力であり
、その結果全気筒同一の安定した燃焼が得られず、特に
アイドル回転に於ける不快な周期的回転変動等を誘発す
る可能性が高かった。

しかも、近年燃費向上の要求から一般にエンジンのアイ
ドル回転数はより一層低めに抑えられ、また特に乗用車
に対しては快適性の面から、より滑らかなアイドル回転
が万求されており、前述したアイドル回転時の不快な周
期的回転変動をいかに低減させ低くて安定したアイドル
を実現するかが、当面の大きな課題となってきているの
である。

この問題に対し、ＳＡＥペーパー８２０２０７にてＱｅ
ｎｄｉｘ社のＬ　ｅｕｎｇらは、該アイドル回転変動は
ミクロ的には各気筒に供給される燃料量の不均一によっ
て生ずるとの解析例を示し、この爆発毎の回転変動即ち
爆発毎の生成トルクは、当該タイミングに於ける噴射量
と良い相関があることを述べている。また（他にも）各
気筒の最小と最大の回転速度差を該エンジンの有効トル
クとして気筒毎の噴射量を修正するものが有るが、該制
御では、エンジン側のフリクション、圧縮比がばらつく
と最小と最大の回転速度を一定にしても各気筒のエンジ
ン回転速度レベルがばらつき、エンジン回転速度の絶対
値が揃わず、例えば４気筒毎のザイクリックな変動が生
じる原因となる。

この様な問題に対し、解決策として特開昭５８−１７６
４２４や特開昭５９−１３１７３６等が提案されてはい
る。前者は金気筒の平均回転速度と各気筒毎の回転速度
を比較し気筒毎の噴射量を増減させて、各気筒の回転数
を平均化する技術である。又後者は、前者の回転速度を
燃焼期間に相当するクランク角度当りの時間（逆算すれ
ば燃焼期間の回転速度）に置換してはいるが、同等の制
御を行なうものである。

しかしながら、これらの技術にあってはその制御のため
のアルゴリズムはかなり複雑で、これをアナログ電気回
路で実現するためには大規模な回路構成となり、又マイ
クロコンピュータを用いたディジタル回路においてもプ
ログラムが複雑となり記憶装置を大容量化しなければな
らず高価となっていた。これは、金気筒の平均回転速度
及び各気筒毎の回転速度を検出、演算し、かつこれらの
回転速度を平均化するため噴射量の増減量を算出しなけ
ればならないという制御の過程から容易に推測できるよ
うに、多数回の演算処理が必要であり、そのための回路
又はプログラムが膨大となるためである。

本発明は前記従来の問題点に鑑みなされたもので、より
簡略的な方法を提供することにより制御の信頼性を向上
させ、かつ該制御を行う装置の小型化、簡素化を達成し
て保守、作業性に優れているにも拘らず各気筒毎に適正
な燃料噴射量を決定して、各気筒の燃焼状態を均一にし
、以て前記した特にアイドル時の不快な回転変動を大幅
に低減してドライバビリティの向上を図ることを目的と
するものである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明の構成した手段は第
１図の基本的構成図に示すごとく、多気筒内燃機関へ燃
料噴射装置により燃料を噴射供給する内燃機関用燃料噴
射量制御方法であって、前記噴射供給された燃料の燃焼
後の機関の最高回転数を各気筒の前記燃焼毎に各々検出
し、この検出された各気筒の燃焼後の最高回転数が任意
の気筒と該気筒の前に燃焼した気筒との間で互いに等し
くなるように前記噴射供給する燃料量を各気筒毎に増減
補正することを特徴とする内燃機関用燃料噴射量制御方
法をその要旨としている。

（作用） 本発明における各気筒毎の最高回転数の検出（Ｃ１）と
は、以下のごとき回転数の検出をいう。

各気筒に噴射供給された燃料が燃焼することによって得
られるエネルギーにより機関が回転するため、当然にそ
の回転数は各気筒の燃焼状態と密接な関係をもって変動
することは明らかである。そこで、この各気筒毎に行わ
れる燃焼によって生じる回転変動の中で、最高の回転状
態となったときの回転数、いわゆる最高回転数を検出す
るのである。従って、この最高回転数の検出は、例えば
機関のクランク角度に同期して最高の回転数となるタイ
ミングで回転数を検出したり、あるいは回転数の変動を
柳かく検出してその最大値を検出する等積々の方法の採
用によって達成できる。

また、各気筒毎の燃料量の増減補正とは、上記のごとく
して検出された各気筒の最高回転数を用いて以下のよう
にして実行されるものである。通常のごとく機関の運転
状態に適した燃料量が各気筒に噴射供給されるのであり
、該供給された燃料の燃焼によって機関が運転される。

このとき、機関の各気筒間の特性や燃料供給系のばらつ
きによって上記のごとくして検出された最高回転数に気
筒間の差異が生じることがある。この最高回転数の差が
、任意の気筒と該気筒の前に燃焼した気筒との間で生じ
たとき、眼差が少なくなるように、すなわち最高回転数
が等しくなるように燃料噴射量を増減補正するのである
。従って、例え、ばある気筒と、該気筒の直前に燃焼を
終えた気筒との最高回転数の差が生じ、ある気筒の最高
回転数が高いとき、このときには次回の該気筒への燃料
噴射量を減少して最高回転数が低下するように増減補正
するのである。なお、このとき最高回転数を比較する気
筒は必ずしも直前に燃焼した気筒に固定されることに限
るものではなく、また増減補正も次回の燃料供給時に即
時実行することに限定するものでもない。また、増減補
正を実行するに際して、徐々に変更する等のいわゆるな
まし処理や、前回の補正ｌを学習して今回の新たな補正
項を決定する等のいわゆる学習制御等を組み合わせて採
用するものであってもよい。

以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を挙
げて詳述する。

（実施例）。

第２図は実施例の内燃機関用燃料噴射量制御方法を採用
した電磁弁スピル調量式の噴射量制御システムの概要説
明図である。第２図において、図示しない４気筒のエン
ジンにより駆動される駆動軸１はベーン式フィードポン
プ２を回し、このベーン式フィードポンプ２は吸入口３
から燃料を導入して加圧し、この燃料を燃料調圧弁４を
通じて所定の圧力に調圧した後ポンプハウジング５内に
成形した燃料室６へ供給する。駆動軸１はカップリング
７を介して圧送プランジャ８を駆動する。

カップリング７は圧送プランジャ８を回転方向には一体
的に回転させるが、軸方向には圧送プランジャ８の往復
運動を自由に許す。圧送プランジャ８にはフェイスカム
９が一体に設けられている。

フェイスカム９はスプリング１０に押されてカムローラ
１１に押圧されている。カムローラ１１と７エイスカム
９は駆動軸１の回転を圧送プランジャ８の往復に変換す
る公知の構成であり、これらの摺接によりフェイスカム
９のカム山がカムローラ１１を乗り上げることによって
プランジャ８は１回転中に気筒数に応じた回数だけ往復
動される。

圧送プランジャ８はハウジング５に固定されたヘッド１
２に嵌合されてポンプ室１３を構成している。圧送プラ
ンジャ８には吸入溝１４が形成されており、圧送プラン
ジャ８の吸入工程中にこの吸入溝の１つが吸入ボート１
５と連通すると、燃料室６からポンプ室１３に燃料を導
入する。圧送プランジャ８の圧縮行程中にポンプ室１３
の燃料が圧縮されると分配ボート１６から、圧送弁１７
を通じて燃料が各気筒の図示しない燃料噴射弁へ送られ
、エンジンの燃焼室に噴射される。

ポンプ室１３には燃料調量機構２０が接続されている。

この燃料量Ｒ１ＧＮＮ２Ｏ２）′ｌ３Ｉａ弁２１のコイ
ル２２に電流を通じるとニードル弁２３がすフトされ、
高圧のポンプ空１３内の燃料が溢流路２４．２５を通じ
て燃料室６へ還流されるように構成しである。したがっ
て、圧送プランジャ８の圧縮行程中に電磁弁２１を作動
させると燃料の噴射が終了する。ここで電磁弁２１への
通電開始時期はマイクロコンピュータなどの電子制御装
置２６によって行うようになっている。上記電子制御装
置２６はエンジンの各種センサ、基準角度センサ３０、
単位角度センサ５０、アクセル操作聞センサ４０やその
他の温度センサ等のセンサ４５などによって検出したエ
ンジン運転状態の信号が入力され、後述する論理機能に
より燃料調量電磁弁２１への通電を制御する。

角度センサ５ｏは、第３図に第２図のａ−ａ端面図を示
す如く、ポンプ駆動軸に一体的に取付けられた複数の突
起を有する円盤状パルサー５２と、公知の電磁ピックア
ップ等の近接センサ５１とがら成り、噴射ポンプ駆動軸
の所定角度、即ちエンジンの所定クランク角回転ごとに
パルス信号を出力する。本実施例の場合前記円盤５２の
突起は６４個のものが等間隔に配列しである状態から、
９０℃毎に２歯づつ欠歯部５２ａを設けている。このた
め、エンジンが回転すると第４図（１）にその検出波形
、（２）図にその波形整形後の検出出力を示すように３
６０’／３２−１１．２５°ごとに各歯によるパルス信
号が発生されるとともに、該パルス信号の１３個目には
欠歯部５２ａによる１１．２５℃Ｘ３＝３３．７５℃の
パルス信号１個を発生する。

尚アクセルセンサ４０は例えば公知のポテンショメータ
等で構成され、運転者の要求するエンジン負荷の情報を
コンピュータ２６へ出力するものである。

以上のように構成される本実施例の燃料噴射量制御装置
の制御について以下の図面にしたがって説明する。なお
、本実施例ではより高精度に燃料噴射量の制御が実行で
きるように、スピル調量のタイミングについても新たな
制御方法を採用している。即ち、従来の噴射珊調最にあ
っては第５図の基本概念を説明するためのタイミング図
に示すような不具合が生じる。第５図において（１）は
噴射ポンプのプランジャのリフト、（２）は燃料噴射ポ
ンプの所定回転位相角で出力される基準角度センサの出
力信号、〈４）はスピル調量電磁弁への通電パルス信号
、（５）は例えば１μｓｅｃ周期のクロック信号である
。コンピュータ２６は角度センサ５０．アクセル操作量
センサ４０及び温度、圧力センサ等４５からの負荷情報
に基づいて、噴射すべき燃料室ｑを決定し、噴射ｍｑと
その時のエンジン回転数ＮＥとの２次元マツプ等から時
間単位のスピル開始時期Ｔθを求め、基準角度信号検出
時点よりこの時間Ｔθ後にスピル電磁弁２１へ通電信号
を出力して噴射を終了させるよう処理している。しかし
ながら、第５図におけるプランジャリフト（１）に図示
するように、エンジンの回転変動がなかった時の作動（
ａ）に対して、回転下降時には（ｂ）、回転上昇時には
（Ｃ）のように変化し、同一の時間Ｔθでスピルさせた
場合には噴ｔＪＪｆｆｉｑ　（図中の斜線を施した面積
に相当する）に大きな誤差を生じてしまうものである。

このような回転変動に伴うスピル時期誤差を完全に無く
するには、無限に小さい分解能を有する単位角度信号が
検出できればそれを計数することによって容易になし１
ｑるが、現状の技術レベルでは実現不可能である。した
がってコンピュータ等の電子制御Ｉ装置の処理可能な有
限個の単位角度信号の計数と時刻カウンタによる時間計
数とを併用し、スピル時期誤差の小さい制御を実現して
本実施例である内燃機関用燃料噴射量制御方法による燃
料噴射量の高精度の制御を行なうのである。なお、単位
角度信号数は多い程そのスピル時期誤差を小さくするこ
とが可能であるが、現在必要とする噴！）Ｊｆｆｉ制御
精度を得るにはポンプ駆動軸１回転当り６０個以上、６
°以下ごとくエンジンクランク軸１回転当り３０個以上
、１２°以下ごと）の単位角度の検出精度を必要とする
ことが経験的にわかったことから、本実施例においては
第３図及び第４図にて前述したように５．６２５°　く
エンジンクランク軸角度で１１．２５°）ごと、即ちポ
ンプ駆動軸１回転当り約６４個の単位角度の検出精度を
有する角度センサ５０を構成している。なお、検出精度
の上限値は使用するコンピュータ等の電子制御装置の信
号処理能力によって制限される。

以下、本実施例の燃料噴射量制御装置の動作について、
第６図（Ａ）〜（Ｄ）に示すコンピュータ２６の演算・
処理プログラム及びその動作説明図である第７図ないし
第９＠を用いて説明する。

第６図（△）はコンピュータ２６の電源ＯＮ時のリセッ
ト信号で起動されるメインルーチン、第６図（Ｂ）は角
度センサ５ｏの角度信号（以下単にＧ信号という）パル
スの立上がり時ごとに起動されるＧ信号割込ルーチン、
第６図（Ｃ）は所定の時間周期で起動されてＡ／Ｄ変換
器を起動させる定時割込ルーチン、第６図（Ｄ）はＡ／
Ｄ変換器の変換終了信号により起動され各種Ａ／Ｄ変換
データを取り込むＡ／Ｄ割込ルーチンを示している。

第６図（Ａ＞のメイン・ルーチンにおいて、プログラム
がスタートするとまずステップ１０１で初期化を行う。

気筒判別カウンタｊを「１」にセット、また気筒別補正
噴射量ΣΔｑｊを全て「０」（ΣΔｑ１−ΣΔｑ２−Σ
△ｑ３−ΣΔｑａ−０）としたり等の初期設定を行うの
である。次にステップ１０２で平均エンジン回転数ＮＥ
を算出する。

これは後述する第６図（Ｂ）のＧ信号割込ルーチンで算
出される４５°ＣＡ周期より求められた回転数ＮＥ（１
）の４個平均値ＮＥ−ΣＮＥ（ｉ）／４により算出され
るものである。次にステップ１０３でアクセル操作量を
算出し、ステップ１０４ではアクセル操作最以外の運転
条件、例えばエンジン冷却水温度、吸入空気温度、吸入
空気圧力等の運転条件を算出する。そして、これらの運
転条件に応じた目標噴射量ｑをステップ１０５で算出す
るのである。ステップ１０６ないしステップ１１１が、
ステップ１０５で算出された目標噴射ｌｑを補正し、エ
ンジンの回転数変動を押えるた。

めの一連の処理である。まずステップ１０６、ステップ
１０７の処理によりエンジンの各気筒の最高回転数ＮＮ
３を計算する。

これは、第７図に示すように、エンジンの回転数（Ａ＞
が各気筒の燃料の燃焼によって周期的に変動することに
む目し、予めその回転数の最高値を示すクランク角で角
度センサ５ｏ出力（第４図参照〉の欠歯部５２ａが同期
して検出される（第７図〈Ｂ））ようにし、この欠歯部
５２ａ　　（３３゜７５°）の出力に要した時間Ｔ）４
３を知ることで簡単に算出できる。

即ち、ステップ１０６でこの時間ＴＨｊを検出し、次い
で、ステップ１０７にて次式より気筒ｊの最高回転数Ｎ
？ｌＪが算出されるのである。

続くステップ１０８では今回算出された気筒ｊの最高回
転数Ｎ＠】と前回のステップ１０７にて算出された気筒
（ｊ〜１）の最高回転数Ｎ、３−＋との差ΔＮ□１が算
出され、その値を基に気筒ｊへの燃料供給の今回の補正
量Δｑが決定される（ステップ１０９）。

第８図がこの最高回転数の差ΔＮＨＪと燃料供給の今回
の補正量Δｑとの関係を示す図である。このように、ス
テップ１０８で算出されたΔＮ＋−１３に応じて今回の
補正量Δｑは正又は負の値をとり、燃料供給量の増減補
正がなされるのである。

このようにして求められた今回の補正量Δｑはそれまで
の本ルーチンの処理によって算出された気筒ｊのための
補正量ΣΔｑｊに加算され（ステップ１１０）、積分的
に気筒ｊの補正量ΣΔｑｊが変更される。燃料量の急変
を防ぐために積分的に、徐々に最適値に近づくように制
御するのである。

そして、このようにして求まった補正量ΣΔｑｊは前述
のステップ１０５で算出された噴射量ｑに加算され（ス
テップ１１１）、ｉ線内な次回の気筒ｊに噴射供給する
目標噴射量ｑが求められるのである。ステップ１１２で
はこの目標噴１１）Ｊｉｑを得るべくスピル電磁弁の目
標溢流位相角θｓｐを算出する。この目標溢流位相角θ
Ｓｐは、コンピュータ内部のデータ形式として最上位バ
イトＬＳＢが単位角度検出間隔１１．２５６ＣＡなる２
バイトデータとしてあらかじめ算出されることから、そ
の最上位バイトが商ｎ１下位バイトが余り角θｌｒＥＭ
を示している。ステップ１１３では、目標溢流位相角θ
ｓｐの今回の最上位バイト値ｎ（ｉ）を前回の最上位バ
イト値ｎ（ｉ−１）と比較し、ｎ（ｉ）≧ｎ（ｉ−１）
ならばステップ１１５に進み、ｎ　（ｉ）＜ｎ　（ｉ−
１）ならば、目標溢流位相角θｓｐが急減少した場合と
判定してステップ１１４にてθｓｐ減少指示フラグをセ
ットし、後述する第６図（８）のＧ信号割込ルーチンに
θｓｐ減少時の処理を行うよう指示する。次のステップ
１１５は余り角θにｌの時間変換を行うものであるが、
これは後述する第６図（Ｂ）のＧ信号割込ルーチンで算
出される１８０’ＣＡ周Ｉｌｌ　Ｔ　１８０を用いて式
、Ｔｓ　−Ｔ１８０　ｘ　（θＩ２田／１８０）により
算出する。またステップ１１６では変換時間ＴＳが出力
設定不可時間Ｔｐより小さいかどうかを判定し、Ｔｓ　
＞Ｔｐならばステップ１１９に進み、ＴＳ≦Ｔｐならば
ステップ１１７で改めてＴｓ　−７１ａｏ　ｘ　［（１
１，２５十〇四Ｍ）／１８０］を算出するとともに最上
位バイト値ｎをｎ−１としておき（ステップ１１８）、
ステップ１１９に進む。

ここで、出力設定不可時間Ｔｐとは、コンピュータ２６
が電磁弁２１のコイル２２に通電信号パルスを出力する
ための処理を実行する際に、コンピュータ２６が他の演
算処理中ですぐにその処理に入れず待ち時間Ｔｐｗを必
要とす可能性があり、またその処理を完了するのに処理
時間Ｔｐｐを要するのであるが、この時間ＴｐｗとＴｐ
ｐとの和Ｔ　ｌ）Ｗ＋　Ｔｐｐ以内では通電パルス出力
が不可能となることがある。この時間の和Ｔ　ｐｗ＋　
Ｔ　ｐｐを出力設定不可時間Ｔｐとして予め設定してい
るのである。

そして、続くステップ１１９では次の気筒に対して上記
したと同じ処理を施すために気筒判別カウンタｊをイン
クリメントし、その値が「５」となった（ステップ１２
０）ときにはｊの値を再度「１」に戻すためにステップ
１２１を一旦実行して前述のステップ１０２へと処理は
戻り、以下同様の処理を各気筒（ｊ−１，２，３，４）
について繰り返し実行するのである。

なお、この演算・処理は、エンジンアイドリング回転数
７００　ｒｐｍにおける角度信号検出周期４３１ｓｅｃ
に比較して十分早い４ないし５　ｍ５ｅｃ周期で繰返さ
れる。

第６図（Ｂ）のＧ信号割込ルーチンは、前述のごとく、
Ｇ信号パルスの立上がり検出時に起動され、まずステッ
プ１３０にてＧ信号検出回数計数値Ｃｑをカウント・ア
ップする。このＧ信号計数値Ｃ，は次のステップ１３１
にて入力される前回のＧ信号入力時点からの経過時間Ｔ
輛が前回の同様の経過時間ＴＣ４−１より十分に大きい
場合（例えばＴｃ、　＞　２　Ｘ　Ｔｃ４．）にのみス
テップ１３２の判断によりステップ１３３が選択的に実
行されて「０」にリセットされるものである。すなわち
第３図、第４図に詳述した角度センサ５０の欠歯部５２
ａの信号検出後のＧ信号を計数表示することになる（第
７図（Ｂ）参照）。次にステップ１３４にて信号計数値
Ｃ６と最上位バイト値ｎとが等しいかどうかを判定し、
等しい場合はステップ１３５にて、Ｇ信号パルス立上が
り検出時刻より変換時間Ｔｓ後にスピル電磁弁を開弁す
べくＯＮ信号が出力されるよう処理を行う。これは、マ
イクロコンピュータとして例えば６８０１系マイクロコ
ンピユータを使用すれば、Ｇ信号パルスの立上がり検出
時にその時のタイマカウンタの値が自動的に保持される
インプット・キャプチャ・レジスタの値を読み取ること
によって、Ｇ信号検出時刻ｔｎを求め、さらにこの検出
時刻ｔｎに変換時間丁Ｓを加えたＯＮ時刻ｔ。−をアウ
トプット・コンベア・レジスタにセットするとともに所
定出力ビットにＯＮレベルをセットしておけば、その後
のタイマカウンタ計数値がアウトプット・コンベア・レ
ジスタにセットされた時刻ｔ。Ｈに等しくなったとき、
所定出力ビットのＯＮレベルが自動的に出力される機能
を利用することによってその処理は容易に達成できる。

次にＧ信号計数１ｉｎｃ＋４　と最上位バイト値ｎとが
等しくない場合は、ステップ１３６以降の処理を行う。

まず、ステップ１３６にて開弁信号ＯＮ出力時期がまだ
先（ＣＱ＜ｎ）か、既に過ぎた（Ｃ５＞ｎ＞かを判定し
、まだ先（Ｃ６〈ｎ）である場合はステップ１４２に進
む。既に過ぎている場合は、ステップ１３７にて前回Ｇ
信号検出時に既にＯＮレベルセット済みか否かを判定し
、既にＯＮレベルセット済みのときは、改めて再セット
することのないようステップ１４２へ進み、まだＯＮレ
ベルがレットされていないときは、さらにステップ１３
８にて既に開弁ずべき時期は過ぎて閉弁すべき時期（Ｃ
ｑ≧９）に至っていないかどうかを判定し、既に開弁す
べき時期に至った場合は開弁ＯＮ信号を出力することの
ないようステップ１４２へ進む。すなわち、ステップ１
３Ｇからステップ１３８の判定条件がすべて成立したと
き、ステップ１３９にて、目標溢流位相角θｓｐが急減
少したか否かを、第６図（Ａ）のメイン・ルーチンステ
ップ１１４で操作される指示フラグを参照して判定し、
指示フラグがセットされていてθｓｐが急減少した場合
は、ステップ１４０にて、その時のタイマカウンタ時刻
から可能な限りの最短時間で量弁ＯＮ信号を出力させる
べきステップ１３５同様の処理を行い、単にθｓｐのわ
ずかな変動によって１つの前のＧ信号検出時点からＯＮ
レベル及び時刻のセットをせざるを得なくなった場合に
ついては、ステップ１４１にて、Ｇ信号パルス立上がり
時刻ｔｎから出力設定不可時間に等しい時間Ｔｐ後の時
刻に開弁ＯＮ信号を出力するようステップ１３５同様の
処理を行う。次にステップ１４２ではスピル電磁弁の開
弁期間が過ぎて既に閉弁すべき時期になったか否かをＧ
信号計数値Ｃ４にて判定し、閉弁時期に至った場合はス
テップ１４３にて閉弁信号出力のためのＯＦＦレベルセ
ットと所定時間後のＯＦＦ時刻セットをステップ１３５
同様に行う。閉弁時期は本実施例においてはＣＱ−９な
るＧ信号検出時期に設定しているが、次の燃料加圧行程
にさし掛からない９≦ＣＧＩ　≦１３の範囲で設定して
よい。さらにステップ１４４においては、時間変換演算
に必要な１８０°ＣＡ周期Ｔ１８０を算出する。これは
例えばＣ６＝１３なるＧ信号検出時点Ｊ：り次のＣ偽＝
１３となるＧ信号検出時点までの時間差をコンピュータ
のクロック信号により計時し、該時間を用いて算出され
る。また、続（ステップ１４５では４５’ＯＡ毎のＧ信
号検出時に４５ＯＣＡ周期Ｔ４５を求め、このＴ４５よ
りその時のエンジン回転数ＮＥ（ｉ）＝１／Ｔ４５を算
出している。ただし実際に制御に用いる平均エンジン回
転数ＮＥは前述のように第６図（Ａ）のステップ１０２
にてこのＮＥ（１〉の４周の平均値として求められてい
る。

以上のごときプログラムに従って作動する本実施例の燃
料噴射量制御装置が実行する燃料噴射の量を第７図ない
し第９図を参照しながら説明する。

第７図は前述したように（Ａ＞図がエンジンの爆発変動
を含む回転数の変化を表わしたものであり、（Ｂ）図が
そのときの角度センサ５０の出力パルス波形を示してい
る。

図のように、回転数が変動すると、この変動を最高回転
数の差ΔＮｓｊとして検出しくステップ１０８）、該差
ΔＮ句に応じて第８図のごとき燃料供給量の増減補正が
なされるのである（ステップ１０９）。従って、次回の
燃料供給による各気筒の爆発変動はほぼ同一程度となり
確実、かつ迅速に回転数の変動が抑制されることが明ら
かである。

第７図において（Ｃ）図が各気筒に対する電磁弁２１の
駆動信号を、（Ｄ＞図がプランジャリフト借を表わして
いる。最高回転数の差ΔＮ、４ｊに応じてプランジャリ
フト量が変更され、燃料の増減（図中のΣΔＱｚ、ΣΔ
Ｑ３）がなされていることがわかる。更に本実施例では
より高精度に燃料量を制御するためにスピル時期調節を
実行しているが、次にこれについて説明する。第９図に
おいて、（１）、（４）、（５）は第５図にて述べた如
く、（１）はプランジャリフト、（４）はスピル電磁弁
通電パルス信号、（５）は１μＳｅＣ周期の電子制御装
置２６のクロック信号であり、（３）は角度センサ５０
からの信号を示している。また、（１）、（３）、（４
）、（５）における状態（ｂ）は状態（ａ）より回転低
下した場合を示している。まず状態（ａ）の場合で説明
する。前述のように１１．２５’　ＯＡ　（１８０°Ｃ
Ａに１６個）毎に出力されるＧ信号の割込により第６図
（Ｂ）のＧ信号割込みルーチンが実行されるように構成
されている。ここで基準角度から目標溢流位相角θ５ｔ
）０ＣＡ経過後にスピル弁をＯＮ（噴射終了）にしたい
とする。コンピュータ２６はまずθｓｐ／１１．２５−
商ｎ余り角θｑ６Ｍ０ＣＡをステップ１１２の処理にて
前述したようにその記憶データとして格納する。更にエ
ンジン回転数に対応する１８０’ＯＡ周期Ｔ１８０から
、余り角θｇＥＭ’　ＣＡ’に：ツイＴＴｓ　−Ｔ１８
０　ｘ　（θｒａＭ／１８０′）なる時間変換演算を行
う。この１８０’ＣＡ周期Ｔ１８０は基準角変信＠（２
）の検出周期または基準角度信号と同位相で検出される
Ｇ信号検出周期より簡単に求められる。また、コンピュ
ータ２６は基準角度信号と同位相で検出されるＧ信号を
カウンタＣ偽　の内容Ｏに対応させ基準角度信号検出後
のＧ信号を計数し、このＧ信号の計数１ａｃ。

と商ｎとが等しくなる（Ｃａ、＝４）Ｇ信号検出時点で
の検出時刻ｔｎ（ｎ−４）を基準としたタイマカウンタ
によるクロック信号（５）の計数を開始し、Ｔｓ待時間
後ｔ。、Ｊ時刻で通電パルス（４）をＯＮとさせること
によって噴射間ｑａを得るものである。ここで基準角度
信号検出後の回転変動（低下）によってプランジャリフ
ト（１）が（ｂ）のように変化した場合、１１．２５’
ＣＡ毎のＧ信号（３）も（ｂ）に示すように回転変動に
見合ってその各々の検出時刻ｔｎはｔｎ　′に変化し、
通電信号パルス（４）のＯＮ時刻も（ａ）のｔｏＮから
（ｂ）のｊ　′ｏ＃に変化する。すなわち、基準角度信
号（２）を基準として時間的には変化しても角度的には
θｓｐ’ＯＡにより等しい時期に通電信号（４）をＯＮ
することが可能となり、噴ｔＪＪＭｑａにより等しい噴
！）ｊ量ｑｂを得て、精度の良い噴射量制御が行えるも
のである。

以上のように、本実施例によればエンジンの回転数が種
々の要因によって変動しても、その変動は即座に検出さ
れ、該変動を抑制すべく次回の各気筒の燃料噴射ｍが増
減補正される。このため回転数変動は迅速かつ正確に押
えられ、ドライバビリティの著しい向上が達成できるの
である。しかも、上記のごとき燃料量！）１　ｍの補正
値は、各気筒の爆発燃焼によるエンジン回転数の最高値
を単に１舶に爆発燃焼した気筒のそれと大小比較すると
いう単純なアルゴリズムを採用して算出されるらのであ
る。このため従来（例えば特開昭５９−１３１７３６）
の方法を採用する際に必要であった大型のυ４１１１＠
置から、例えば８ビツトマイクロコンピユータのブＯグ
ラム容量で約１００バイトのＲＯＭ及び４バイトのＲＡ
Ｍの節約を達成することが確認された。

更に、本実施例ではスピル時期のより厳密な制御を併用
しているため回転数変動は極めて低（押えることが可能
となり、良好なエンジン制御を達成することができるの
である。

なお、本実施例はディーゼルエンジンに適用した場合に
ついて詳述したが、ガソリンエンジン等地の内燃ｌｌ３
０に対しても実施可能である。また、気筒数等も何ら本
実施例に限定されるものではなく、４気筒以外の全ての
多気筒エンジンにも適用可能である。更に、電磁弁スピ
ル式のポンプに限らず、ラックやスピルリングを電気的
制御するポンプでも実施可能である。

（発明の効果） 以上実施例を挙げて詳細に説明したごとく、本発明の内
燃機関用燃料噴射量制御方法は、多気筒内燃機関へ燃料
噴射装置によ゛り燃料を噴射供給する内燃機関用燃料噴
射量制御方法であって、前記噴射供給された燃料の燃焼
後の機関の最高回転数を各気筒の前記燃焼毎に各々検出
し、この検出された各気筒の燃焼後の最高回転数が任意
の気筒と該気筒の前に燃焼した気筒との間で互いに等し
くなるように前記噴射供給する燃料量を各気筒毎に増減
補正することを特徴とするものである。

従って、内燃機関の不快な回転数変動が確実に抑制され
るばかりでな（、そのアルゴリズムが極めて簡略化され
ているために制御の信頼性の向上、更には該制御を実現
する装置の小型化、ａＳ化を達成することができるので
ある。このことは、安価で汎用性に富む内燃機関の制御
が実現できることを意味しており、従来このような回転
数変動の制御を実行することが不可能であった小さなシ
ステムにまでも適用することが可能となる等、その副次
的効果にも大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は実施例の制御
方法が適用される燃料噴射ポンプの断面構成図、第３図
はその角度ヒンサの詳細な説明図、第４図はその角度セ
ンサの検出説明図で〈１）は検出波形、（２）はその検
出波形の波形整形後の検出出力波形、第５図は回転数変
動に伴う燃料噴ＯＡ量の変動の基本概念を示すタイミン
グ図、第６図（Ａ）〜（Ｄ）は実施例のフローチャート
、第７図は実施例の制御ｉＩｌ説明図、第８図はその制
御にて使用する補正量ΔｑＫ出マツプの説明図、第９図
は実施例の燃料置割のスピルタイミング説明図をそれぞ
れ示す。 １・・・駆動軸　　　　　８・・・圧送プランジャ１３
・・・ポンプ室　　　２０・・・燃料調量機構２１・・
・電磁弁　　　　２６・・・電子制ｔＩＩ装置３０・・
・回転センサ ４０・・・アクレル操作量センサ ５０・・・角度センサ 第１図 第３図 ５２ａ 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多気筒内燃機関へ燃料噴射装置により燃料を噴射
   供給する内燃機関用燃料噴射量制御方法であつて、前記
   噴射供給された燃料の燃焼後の機関の最高回転数を各気
   筒の前記燃焼毎に各々検出し、この検出された各気筒の
   燃焼後の最高回転数が任意の気筒と該気筒の前に燃焼し
   た気筒との間で互いに等しくなるように前記噴射供給す
   る燃料量を各気筒毎に増減補正することを特徴とする内
   燃機関用燃料噴射量制御方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用燃料噴射
   量制御方法において、前記任意の気筒と該気筒の前に燃
   焼した気筒との前記最高回転数の差を求め、前記任意の
   気筒の最高回転数が大きいとき前記燃料量を減少させ、
   前記任意の気筒の最高回転数が小さいとき前記燃料量を
   増加させることを特徴とする内燃機関用燃料噴射量制御
   方法。