JPS6232242A - 電子制御燃料噴射装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は電子制御燃料噴射装置、特に低温時の燃料の
霧化をｆ足進するものに関する。

（従来の技術） 燃料噴射装置は燃料系、空気系、制御系から構成される
。このうち燃料系には高圧の燃料ポンプが設けられ、こ
の燃料ポンプにより燃料噴射弁に供給される燃料が予圧
されるので、噴射弁を適切な時期に開くと、燃料は空気
系に噴射供給される。

従って、この噴射は間欠噴射となる。この場合、噴射弁
から供給される燃料噴射量は作用させる′圧力と開弁時
間から決定されるので、作用させる圧力を一定に保持す
れば、燃料噴射量が噴射弁の開弁時間のみに依存して定
まることになる。

この噴射弁の開弁時期（噴射時期）並びに開弁時間（噴
射弁の駆動パルス幅）を制御するのが制御系セある。す
なわち、制御系では機関の所定〜の運転パラメータに基
づいて、機関１回転当たりに必要とされる燃料噴射量の
基本値を算出し、機関１回転毎に、この基本値を全気筒
同時噴射する。

こうした装置における噴射弁の駆動パルスを第６図に示
すと（例えば、特公昭４７−１６２１２号公報参照）、
クランク角位置を検出する信号に基づき機関１回転毎に
所定のクランク角で立ち上がる回忙信号が作られ、この
信号の立ち上がりにて所定時間開弁するパルスを作れば
、これを噴射弁の駆動パルスとすることができる。図示
したように、駆動パルスは回転信号に同期して８！閏１
回転毎に１回立ち上がっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、機関低温時には潤滑油等の粘性抵抗が大きい
ことから機関温度を高めて８！閏の安定化を図るため、
燃料噴射量の基本値が増量されるので、噴射弁の開弁時
間が長くなる。

しかし、低温時には噴射された燃料が十分に霧化されに
くく、また噴射された燃料が吸気管壁に付着して流れる
壁流に多くが費やされてしまうので、混合気の形成が十
分に行なわれず、従って希薄な混合気が形成されてしま
う。このため、高い燃焼圧を得ることができず、機関回
転が不安定となりがちである。この結果、特に低温始動
時においては始動に要する時間が長びくことがある。

こうした不都合を避けるためには噴射燃料を単時間に１
度に供給するのではなく、長い時間をかけてわずかずつ
平均化して供給するようにすれば、空気量に対する燃料
量を小さくすることができるので、燃料が霧化し易くな
る。

ところが、従来装置では、燃料噴射量が増量されたとき
にも開弁時間が長くなるのみで、ｍｌ５Ｉｉｉ回転当た
りに１度の噴射は変わらず、従ってどうしても大量の燃
料が１度に供給されることになり、燃料の霧化が十分で
ないことがら機関の不安定を招き、特に低温始動に長い
時間を要していたのである。

この発明は低温時での燃料供給を平均化することのでき
る装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）　　　　゛第１図はこ
の発明の構成を明示するための全体構成図である。

図中２は運転状態検出手段１にて検出される機関の所定
の運転パラメータに基づき機関１回転当たりに必要とさ
れる燃料噴射量の基本値を算出する基本値算出手段、３
はこの基本値に応じて燃料噴射弁４を開弁駆動する噴射
弁駆動手段である。

この発明はこうした手段を備える電子制御燃料噴射装置
において、機関温度を検出する温度検出手段５と、機関
温度が低下するほど前記基本値を増量させる基本値増量
手段６と、機関温度が所定値以下のときは機関１回転当
たりの噴射回数を複数回とする噴射回数算出手段７とを
設ける。

（作用） このように構成すると、機関温度が所定値以下の低温時
には、機関１回転当たりの噴射回数が複数回とされ、こ
の信号に応じて噴射弁駆動手段３が機関１回転当たり複
数回噴射弁を開弁駆動する。

このため、機関低温時には燃料が増量されるものの、こ
の大量の燃料が１回で供給されるのではなく、複数回に
分けて供給されるので、１噴射当たりの燃料量が少なく
なり平均化して燃料が供給されることになる。

この結果、同一の空気量でも燃料量が少なければ、燃料
が霧化しやすくなり、濃い混合気の形成を容易にするの
で、燃焼状態が改善され機関回転が安定化する。この霧
化促進により、特に低温始動時にあっては始動時間を短
縮することができる。

（実施例） 第２図はこの発明の一実施例の機械的構成を示す概略図
である。

電子制御燃料噴射装置では、制御系の主な構成部品はマ
イクロコンピュータから構成されるフン）ｏ−ルユニッ
ト２０であり、このコントロールユニット２０にて機関
の所定の運転パラメータに基づき燃料噴射弁１４から供
給される燃料噴射量や噴射時期が集中的に制御される。

運転状態は基本的には機関回転数と機関負荷（吸入空気
量等）にて定められるので、吸入空気ｉＱａを検出する
エア７０−メータ１３がらの吸−大空気量信号とクラン
ク角の回転角を検出するクランク角センサ１５がらの回
転数信号がコントロールユニット２０に入力される。

なお、クランク角センサ１５は同時にクランク角の基準
位置を検出しており、このクランク角の基準位置信号か
ら機関１回転毎に立ち上がる回転信号が作られる。

次に、この発明の要部である機関温度検出手段は機関の
冷却水温Ｔｗを検出する温度センサ１６から構成され、
この温度センサ１６からの温度信号はコントロールユニ
ット２０に入力される。なお、冷却水温Ｔｌ１１に限ら
ず潤滑油温度等であってもよい。

さらに、この例では特に低温始動時の始動性を改善する
ことを目的にしているので、スタータスイッチ１７から
のＯＮ、ＯＦＦ信号を入力している。したがって、この
信号がＯＮである場合に始動時であると判別されること
になる。

なお、１０は機関本体、１２は吸気通路１１に介装され
る絞り弁である。

第３図は前記コントロールユニット２０内にて行なわれ
る動作を説明する流れ図である。この動作は所定時間毎
になされるものであり、図中の番号は処理番号を表す。

２１ではスタータスイッチ１７からの信号がＯＮである
か否かをチェックし、この信号がＯＦＦである場合は、
始動時ではないと判別して２７に進む。

この場合には従来と同様の噴射量制御が行なわれる。す
なわち、吸入空気量Ｑａと機関回転数Ｎとから定まる機
関１回転当たりの燃料噴射量の基本値をテーブルルック
アップにより求める。この場合、基本値は具体的には噴
射弁駆動の基本パルス幅Ｔｐとしてマイクロコンピュー
タ内の記憶装置に記憶されており、このＴｐは他の運転
状態に応じて補正され最終的なパルス幅Ｔｉが定まる。

従って、このＴｉを有する駆動パルスが２８にて燃料噴
射弁１４に出力されると、このＴｉに応じて燃料噴射弁
１４が開弁される。

次に、２１にてスタータスイッチ１７からの信号がＯＮ
であることより始動時が判別され、２２〜２６に進む場
合が、この発明の要部である。すなわち、２２では冷却
水温Ｔｌ１ｌを読み込み、２３にてこのＴＩＩ＋に対し
て予め与えられたテーブルより機関１回転当たりの噴射
回数Ｎｓｙと１噴射当たりの噴射パルス幅ＴＳＴとを読
み出す。

第４図はＴｗに対するＴＳ’ＴとＮＳＴとを示すテーブ
ルの例である。この例では、ＴＩｌ＋が０°Ｃ以下の低
温時に噴射回数Ｎ９丁が複数回（２〜３回）とされる。

従って、機関１回転当たりに供給される燃料噴射量は、
このＮｓｔとＴＳＴとの積にて与えられ、これがパルス
幅の合計として示したものである。この例でも機関温度
を速く高めるためＴｌ１１が低くなるほどパルス幅の合
計が大きくされるのであり、ただ噴射回数を複数とする
ことにより、１度に全燃料を供給するのではなく、２度
以上に分けて供給するのである。

なお、ＴＷが高い場合には、もともと燃料が霧化しやす
いので、燃料を１度に供給しても差し支えなく、このた
め、従来と同様、噴射回数ＮＳＴを機関１回転毎に１回
としている。

２４．２５では回転角を読み込み、この回転角からその
ときの運転状態に応じた噴射時期をテーブルルックアッ
プにより求める。

２６ではこの噴射時期に応じてＴＳＴを出力する。この
場合、噴射時期は全気筒同時でもよいし、各気筒毎に行
うシーケンシャル噴射でもよい。

以上のように構成された場合の作用を第５図の駆動パル
スを表す波形図に基づいて説明すると、パルスＢはＴｕ
＋が所定値以下の例えば０℃である場合、パルスＣはＴ
ｌ１１がさらに低温の例えば−２０℃である場合を示す
。

従って、パルスＣのほうが低温であるため、機関１回転
当たりのパルス幅の合計は大きくなる゛が、このパルス
幅の合計の増大に応じて噴射回数ＮｓＴを多くし、１噴
射当たりの噴射量を少なくしている。

ところが、従来例ではいくら低温であっても機関１回転
当たりの噴射回数は１回と変わらず、従って低温、であ
ればあるほど、大きな噴射量が一度に供給される。とこ
ろが、低温では噴射されても燃料が霧化しにくく、吸気
管壁に付着して壁流を形成するのに多くが費やされ、実
際に混合気を形成する分はわずかなものであり、希薄な
混合気が形成されてしまう。こうした希薄な混合気では
、高い燃焼圧が得られず、機関が不安定となり、始動性
を不良にする。

これに対し、この発明では大きな噴射量でも複数回に分
ければ１噴射当たりの噴射量は小さくなり、燃料供給を
均一化することができる。この結果、同一の空気量に対
して燃料量が少なくなるので、混合する空気が十分にあ
ることになり、従って十分な混合気の形成を得て燃焼圧
を高め、これにより機関の始動に要する時間を短縮する
ことができる。

なお、第５図において、パルスＡはＴｗが所定値を越え
る例えば５０°Ｃである場合を示す。この場合には、燃
料の霧化がもともと十分な温度域であるため、１噴射当
たりの噴射量を減らす必要はなく、従来例と同様噴射回
数を１回としている。

（発明の効果） この発明は、機関の所定の運転パラメータに基づき機関
１回転当たりに必要とされる燃料噴射量の基本値を算出
する基本値算出手段と、この基本値に応じて燃料噴射弁
を開弁駆動する噴射弁駆動手段とを備える電子制御燃料
噴射装置において、機関温度を検出する温度検出手段と
、機関温度が低下するほど前記基本値を増量させる基本
値増量手段と、機関温度が所定値以下のときは機関１回
転当たりの噴射回数を複数回とする噴射回数算出手段と
を設けたので、機関低温時には燃料が増量されるものの
、１噴射当たりの燃料供給量は却って小さくなり、その
ときの空気量に対する燃料量を小さくして燃料の霧化を
促進することができる。

この結果、低温時でも十分な混合気の形成を行わせるこ
とができ、機関低温時の機関回転を安定に保つことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

ｔｔＳ１図はこの発明の構成を明示するための全体構成
図である。 第２図はこの発明の一実施例の機械的構成を示す概略図
、第３図は第２図中のコントロールユニット内にて行な
われる動作を説明する流れ図、第４図はこの実施例の冷
却水温Ｔｗに対する噴射パルス幅Ｔｓｔと噴射回数ＮＳ
Ｔを示す表図、第５図はこの実施例における駆動パルス
を説明する波形図である。 第６図は従来例の駆動パルスを説明する波形図である。 １・・・運転状態検出手段、２・・・基本値算出手段、
３・・・噴射弁駆動手段、４・・・燃料噴射弁、５・・
・機関温度検出手段、６・・・基本値増量手段、７・・
・噴射回数算出手段、１０・・・機関本体、１３・・・
エア７０−メータ、１４・・・燃料噴射弁、１５・・・
クランク角センサ、１６・・・温度センサ、１７・・・
スタータスイッチ、２０・・・コントロールユニット。 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の所定の運転パラメータに基づき機関１回転当たり
   に必要とされる燃料噴射量の基本値を算出する基本値算
   出手段と、この基本値に応じて燃料噴射弁を開弁駆動す
   る噴射弁駆動手段とを備える電子制御燃料噴射装置にお
   いて、機関温度を検出する温度検出手段と、機関温度が
   低下するほど前記基本値を増量させる基本値増量手段と
   、機関温度が所定値以下のときは機関１回転当たりの噴
   射回数を複数回とする噴射回数算出手段とを設けたこと
   を特徴とする電子制御燃料噴射装置。