JPS63111249A - 電子制御燃料噴射式内燃機関の割込噴射制御装置 - 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〉 本発明は、電子制御燃料噴射式内燃機関の割込噴射制御
装置に関し、詳しくは、スロットル弁の開度変化率に基
づいて割込噴射量が設定される割込噴射制御装置に関す
る。

（従来の技術〉 電子制御燃料噴射式内燃機関としては、従来以下のよう
なものがある。゛ 即ち、エアフローメータにより検出される吸入空気流Ｉ
Ｑとクランク角センサ等によって検出される機関回転速
度Ｎとから基本燃料噴射ＩＴｐ（＝ＫＸＱ／Ｎ：には定
数）を演算すると共に、冷却水温度Ｔｗ等の機関運転状
態に応じた各種補正係数Ｃ０ＥＦと空燃比フィードバッ
ク補正係数αとバッテリ電圧による補正分子ｓとを演算
した後、最終的な燃料噴射量Ｔｉ　　（＝ＴｐｘＣＯＥ
Ｆｘα＋　７’　ｓ　）を演算する。そして、前記燃料
噴射量Ｔｉに相当するパルス中の噴射パルス信号をそれ
ぞれの気筒毎に設けられた電磁式燃料噴射弁に所定タイ
ミングで出力して、機関に所定量の燃料を噴射供給する
ようにしている。

ところで、前記各種補正係数Ｃ０ＥＦには、加速時増量
補正係数が含まれるものがあるが、加速時の燃料噴射量
制御の応答遅れを補うために、所謂割込噴射を行って加
速時の応答性を向上させるようにしている（特願昭６１
−０８１１８７号等参照）。

具体的には、スロットル弁の開度θを所定のサンプリン
グ時間（例えば１抛Ｓ）で検出し、アイドル状態（スロ
ットル弁の全開状態）から所定以上の開度変化を示した
ときには機関が加速状態であると判定して、この加速判
定の初回に検出されたスロットル弁開度θの変化率Δθ
に応じたパルス中の噴射パルス信号（予め変化率Δθに
対応させて割込噴射量を設定しておき、Δθが大きい急
加速時はど割込噴射量は増大される）を前記燃料噴射ｉ
Ｔｉに相当する噴射パルス信号に割り込ませて出力する
ようにしている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、かかる従来の割込噴射制御においては、
機関の加速状態が検出されたときに全気筒に対して同時
割込噴射を行っていたため、特に機関回転速度の低いと
きには、実際に吸気バルブが開いて割込噴射された燃料
がシリンダ内に吸入されるまでの時間が長くなる気筒が
現れ、最適量の割込噴射を行うことができなかった。

即ち、割込噴射を行っているときに吸気行程にある気筒
では、そのときの機関加速状態（具体的にはスロットル
弁開度変化率Δθ）に見合った割込噴射燃料がシリンダ
内に直ちに供給されることになるが、割込噴射が行われ
てから遅れて吸気行程となる気筒では、実際に割込噴射
燃料がシリンダ内に供給される時点でその割込噴射量は
現在の機関加速状態から要求される燃料量ではなく、古
い加速状態データに基ろく割込噴射量となってしまう。

従って、加速を判定して割込噴射してから機関要求の割
込噴射量が増大変化した場合（緩加速状態から急加速状
態へと連続的に変化した場合）にはこれに追従すること
ができず、空燃比がオーバーリーン化して失火による加
速ショックや排気性状の悪化（窒素酸化物ＮＯＸの増大
）等の不具合を招く惧れがあるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、機関の
要求量に見合った加速時の割込噴射が行えるようにして
、機関の加速性を向上させることを゛目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、機関の運転
状態を検出する機関運転状態検出手段と、これにより検
出された機関運転状態に基づいて燃料噴射量を設定する
燃料噴射量設定手段と、これにより設定された燃料噴射
量に対応する噴射パルス信１−８気筒毎に設けられた燃
料噴射弁に出力する噴射パルス信号出力手段と、を備え
た電子制御燃料噴射式内燃機関において、所定微小時間
毎に機関の吸気通路に介装されたスロットル弁の開側へ
の開度変化率を検出するスロットル弁開度変化率検出手
段と、各気筒の吸気行程中の所定クランク角度をそれぞ
れ検出する吸気行程気筒検出手段と、これによって所定
気筒の吸気行程中の前記所定クランク角度が検出された
ときに前記スロットル弁開度変化率検出手段により検出
された最新のスロットル弁開度変化率に基づき前記所定
気筒に対する割込噴射量を設定する割込噴射量設定手段
と、これにより設定された割込噴射量に対応する割込噴
射パルス信号を前記所定気筒の燃料噴射弁に対して出力
する割込噴射パルス信号出力手段と、を備えて割込噴射
量’＜Ｂ装置を構成するようにした。

く作用〉 かかる構成の割込噴射制御装置によると、割込噴射を全
気筒同時に行うのではなく、それぞれの気筒において吸
気行程中の所定クランク角度のときに、そのときの最新
のスロットル弁開度変化率に応、じて割込噴射がなされ
る。即ち、割込噴射した燃料がシリンダに吸入されると
きの機関加速状態に応じてその気筒に対する割込噴射量
が設定されるため、機関要求量に見合った割込噴射を行
わせることができるものである。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２回は本実施例にかかる電子制御燃料噴射式内燃機関
のシステム図である。

内燃機関１に付設されるディストリビュータ２には、光
電式のクランク角センサ３が内蔵されている。このクラ
ンク角センサ３は、ディストリビュータシャフト４と一
体に回転するシグナルプレート５と検出部６とにより構
成される。前記シグナルプレート５には、等間隔に３６
０個のポジション信号Ｐｏ５（１’毎の単位角度パルス
信号）用スリット７と、４気筒の場合４個のリファレン
ス信号Ｒｅｆ（４気筒の場合１８０°毎の基準角度パル
ス信号であり、各気筒の圧縮上死点の７０°前でパルス
を発するようにしである）用スリット８とが形成されて
いる。検出部６は、これらのスリット７゜８を検出し、
所定のクランク角度分のパルス巾をもつパルス信号であ
るポジション信号Ｐｕｓとリファレンス信号Ｒｅｆとを
出力する。

かかるクランク角センサ３の出力は、マイクロコンピユ
ータラ内蔵シたコントロールユニット９に入力され、コ
ントロールユニット９は単位時間当たりのポジション信
号Ｐｏｓの入力回数又はリファレンス信号Ｒｅｆの周期
を測定することにより機関回転速度Ｎを算出し、この機
関回転速度Ｎとエアフローメータ１０によって検出され
る吸入空気流量Ｑとによって基本燃料噴射ＩＴｐ　（＝
ＫｘＱ／ＮｉＫは定数）を演算する。そして、この基本
燃料噴射ｉＴｐを、機関冷却水温度等の機関運転状態に
基づいて補正して最終的な燃料噴射ｇＴｔを設定し、こ
の燃料噴射１ｌＴｉに相当するパルス巾の噴射パルス信
号をそれぞれの気筒の電磁式燃料噴射弁１２に所定タイ
ミングで出力して、機関に所定量の燃料を噴射供給する
ようにしている。

即ち、本実施例における機関運転状態検出手段とは、ク
ランク角センサ３及びエアフローメータ１０が相当し、
コントロールユニット９は燃料噴射量設定手段と噴射パ
ルス信号出力手段を兼ねる。

また、コントロールユニット９は、前記基本燃料噴射量
Ｔｐと機関回転速度Ｎとに基づいて設定される所定点火
時期に点火栓１２による火花点火をさせるため、前記リ
ファレンス信号Ｒｅｆに基づき設定される点火基準信号
からポジション信号Ｐｏｓをカウントし、カウント数が
所定時期に相当する回数になったときに、点火コイル１
３に付設されたパワートランジスタ１４を制御すること
によって、点火コイル１３の高電圧発生時期を制御する
。

更に、コントロールユニット９は、リファレンス信号Ｒ
ｅｆが入力される毎に、そのときに吸気行程中である気
筒に対する割込噴射をスロットル弁開度変化率Δθに基
づいて制御する。かかる割込噴射制御を第３図及び第４
図のフローチャートに基づき説明する。ここで、コント
ロールユニット９は、スロットル弁開度センサ１６とに
よりスロットル弁開度変化率検出手段を構成すると共に
、クランク角センサ３とにより吸気行程気筒検出手段を
構成し、かつ、割込噴射量設定手段及び割込噴射パルス
信号出力手段を兼ねる。

第３図のフローチャートは、クランク角センサ３からの
リファレンス信号Ｒｅｆがコントロールユニット９に入
力される毎に実行されるものである。

リファレンス信号Ｒｅｆが入力されると、ステップ（図
中では「Ｓ」としてあり、以下同様とする）１では“、
リファレンス信号Ｒｅｆが示す圧縮上死点位置の７０″
前である気筒から吸入行程中である気筒を判別する。第
５図に示すように、４気筒（＃１〜＃４）の場合には、
例えば＃２が圧縮上死点位置の７０″前であれば＃１が
吸入行程中（吸気パルプが開かれている状態）である。

ステップ１で吸入行程中の気筒を判別すると、ステップ
２では第４図のフローチャートに示すように所定微小時
間（５ｍｓ）毎に演算されるスロットル弁開度変化率Δ
θの最新データを入力する。

第４図のΔθ演算ルーチンは、前記のように所定微小時
間（５ｍｓ）毎に実行されるものであり、ステップ１０
でスロットル弁開度センサ１６によって検出されたスロ
ットル弁開度θを入力すると、次のステップ１１でこの
開度θと前回入力した開度θとによって単位時間当たり
のスロットル弁１５の開度変化率Δθを演算する。

ステップ２でスロットル弁開度変化率Δθを入力すると
、このΔθによって機関ｌが加速状態であるか否かをス
テップ３で判定する。即ち、スロ・ノトル弁１５が開側
へ所定以上の割合で変化していることをΔθが示してい
るときには、機関１が加速状態であると判定する。

ここで、機関１が加速状態であると判定されたときには
、ステップ４へ進んで割込噴射１Ｔｉｎｊの検索を行う
。コントロールユニット９に内蔵されたマイクロコンピ
ュータには、予めスロットル弁開度変化率Δθに対応さ
せて割込噴射量Ｔ　ｉｎｊを記憶させてあり、スロット
ル弁開度変化率Δθが大きい急加速時はど割込噴射量Ｔ
　ｉｎｊが大きく設定されるようにしである。

割込噴射５ｉＴｉｎｊが設定されると、ステップ５で該
当する気筒（ステップ１で判別された吸気行程中の気筒
）に設けられた燃料噴射弁１２に対して割込噴射のセッ
トを行う。

一方、ステップ３で機関１が加速状態でないと判定され
たときには、割込噴射を行うことなくそのままリターン
させる。

以上の割込噴射制御によって、第５図に示すような噴射
パルス信号がそれぞれの気筒の燃料噴射弁１２に対して
出力されることになる。即ち、例えば吸気パルプの開き
始めに通常の燃料噴射量Ｔｉに相当する噴射パルス信号
が終わるように噴射タイミングが制御される場合には、
吸気バルブが開かれ吸入行程下死点の７０″前（リファ
レンス信号Ｒｅｆ入力時）になったところで、スロット
ル弁開度変化率Δθの最新データに基づき加速判定をす
ると共に、加速判定されたときには前記Δθに応じて割
込噴射量Ｔ　ｉｎｊが設定されて割込噴射がなされる。

従って、割込噴射は各気筒毎に行われ然も、その割込噴
射ｆｆ１Ｔｉｎｊ　は各気筒毎にスロットル弁開度変化
率Δθの最新データに基づき設定される。

即ち、第５図に示すように、最初の加速判定でΔθ（＃
１）に応じて＃１に対して割込噴射を行った後、＃３及
び＃４それぞれの割込噴射を行うときには最新データで
あるΔθ（＃３）及びΔθ　（＃４）に基づき、そのと
き吸気行程にある気筒の割込噴射ｆｆｉ　Ｔ　ｉｎｊが
設定されるため、例えΔθ（＃１）からΔθが大きく変
化してもこの加速状態の変化に対応して割込噴射が実行
されるものである。

これにより、加速時に機関１の要求量に見合った割込噴
射を行うことができ、空燃比のオーバーリーン化を回避
して、加速ショックや排気性状の悪化等を未然に防止す
ることができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、機関の加速状態に
おいて、機関要求量に見合った割込噴射量を確保して空
燃比を所望値に制御できるため、空燃比がオーバーリー
ン化することを回避して加速ショックや排気性状の悪化
等の不具合発生を未然に防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一実施例を
示すシステム図、第３図は同上実施例における割込噴射
制御ルーチンを示すフローチャート、第４図は同上実施
例におけるスロットル弁開度変化率の演算ルーチンを示
すフローチャート、第５図は同上実施例における噴射パ
ルス信号の発生タイミングを示すタイムチャートである
。 １・・・機関　　３・・・クランク角センサ　　９・・
・コントロールユニット　　１０・・・エアフローメー
タ１１・・・燃料噴射弁　　１５・・・スロットル弁　
　１６・・・スロットル弁開度センサ 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二誰 第２図 第３図　　　　　　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、検
   出された機関運転状態に基づいて燃料噴射量を設定する
   燃料噴射量設定手段と、設定された燃料噴射量に対応す
   る噴射パルス信号を各気筒毎に設けられた燃料噴射弁に
   出力する噴射パルス信号出力手段と、を備えた電子制御
   燃料噴射式内燃機関において、所定微小時間毎に機関の
   吸気通路に介装されたスロットル弁の開側への開度変化
   率を検出するスロットル弁開度変化率検出手段と、各気
   筒の吸気行程中の所定クランク角度をそれぞれ検出する
   吸気行程気筒検出手段と、所定気筒の吸気行程中の前記
   所定クランク角度が検出されたときに前記スロットル弁
   開度変化率検出手段により検出された最新のスロットル
   弁開度変化率に基づき前記所定気筒に対する割込噴射量
   を設定する割込噴射量設定手段と、設定された割込噴射
   量に対応する割込噴射パルス信号を前記所定気筒の燃料
   噴射弁に対して出力する割込噴射パルス信号出力手段と
   、を備えてなる電子制御燃料噴射式内燃機関の割込噴射
   制御装置。