JPS63117149A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - 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〉 本発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

〈従来の技術〉 従来のこの種の燃料噴射制御装置としては、例えばガソ
リン機関の場合、吸気系に備えられた燃料噴射弁に、機
関運転状態に応じて設定された燃料噴射量に相当するパ
ルス巾をもつ噴射パルスを機関回転に同期して出力し、
噴射圧カ一定のもとで噴射期間を制御することにより燃
料噴射量を制御する方式が一般に採用されている。

また、低負荷時で燃料噴射圧力を小さくするように燃料
ポンプによって燃料供給圧力を可変制御するようにした
ものもある（「トヨタソアラ新型車解説書」昭和６１年
１月２１日トヨタ自動車発行）。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の燃料噴射制御装置にあ
っては、必ずしも内燃機関の全運転領域にわたって最適
な燃料噴射制御が行われるとは限らないものであった。

即ち例えば弁体リフト量は、最高出力時の最大燃料噴射
量に合わせた大きさで一定に制御されていたため、低速
低負荷時には単に燃料圧力を小さくしても噴射流速が小
さいので、燃料の微粒化が良好に行われず、かつ噴射期
間が短時間で行われるため燃料と空気との混合性を十分
食化することができず、機関の安定性が損なわれる不都
合がある。また高速時に燃料圧力を上昇させて噴射量増
大に対応しようとする場合は燃料圧力の伝達遅れにより
応答性を悪化させる等の問題を生じていた。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、機関運転状態に応じて燃料噴射弁の弁体リフトと
噴射期間とを最適に制御し、もって全運転領域に亘って
可及的に良好な燃料噴射制御を行えるようにした内燃機
関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 このため本発明は第１図に示すように、機関運転状態に
応じた量の燃料を噴射供給する燃料噴射弁を備えた内燃
機関の燃料噴射制御装置において、機関回転速度を検出
する回転速度検出手段と、機関負荷状態を検出する負荷
検出手段と、前記回転速度検出手段により検出された機
関回転速度に応じて前記燃料噴射弁の噴射期間を制御す
る噴射期間制御手段と、負荷検出手段により検出された
負荷状態に応じて前記燃料噴射弁の弁体リフトを制御す
る弁体リフト制御手段とを備えて構成する。

く作用〉 上記構成によると、回転速度検出手段によって検出され
た機関回転速度に応じて燃料噴射弁の噴射期間が制御さ
れると共に、負荷検出手段によって検出された機関負荷
に応じて燃料噴射弁の弁体リフト量或いは弁体リフト量
の切換時期等が制御される。

これにより、例えば低回転・低負荷時は弁体リフト量を
小さく制御して最適な噴射率を得ながら噴射期間を可及
的に増大させて燃料の微粒化を良化し、空気との混合時
間を増大させることができるため混合性を可及的に良化
でき、運転性能を向上できると共に、高速高負荷時は、
燃料噴射弁を制御して噴射率を大きくすることによって
過渡応答性を十分良好に確保できる。

尚、本発明における燃料噴射装置はガソリン機関の吸気
系に設けた燃料噴射装置に限らず直接噴射式等のディー
ゼル機関にも適用できるものである。

（実施例〉 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

一実施例を示す第２図において、火花点火式ガソリン機
関１の吸気通路２には弁体リフト量が可変できる燃料噴
射弁３が装着される。この燃料噴射弁３は、第２図（Ｂ
）に示されるように圧電素子３ａを備え、該圧電素子３
ａへの供給電圧を可変することによって弁体３ｂのリフ
ト量を可変するものが使用される（実開昭６１−５９８
６９号公報）。

燃料は燃料ポンプ４から燃圧制御装置５を介装した燃料
供給通路６を介して燃料供給圧力が制御されつつ燃料噴
射弁３へ圧送される。

ここで燃圧制御装置５は、例えば第３図に示すように構
成されている。

即ち、プレッシャレギュレータ４１の制御圧室４１ａに
ｔｍ制御弁４２の吐出口を接続し、コントロールユニッ
ト１５からの制御信号により電磁制御弁４２の通電デユ
ーティ比を冷却水温度Ｔ。及び機関負荷例えば吸入空気
量ＱＡに応じて制御する。これにより、電磁制御弁４２
は吸気通路２から導いた負圧吸気を大気で希釈する割合
を変えることによって生成した制御圧を制御圧室４１ａ
に供給し、もって制御圧と燃料圧力との差圧を一定に保
つプレッシャレギュレータ４１の作用により燃料圧力を
所定の圧力に制御できる。勿論燃圧制御装置５を別個に
設けることなく、燃料ポンプ４の回転速度を機関負荷に
応じて制御してもよい。

吸気通路２には、コレクタ部２Ａの上流側に絞り弁７１
機関の負荷状態を代表する吸入空気流量を検出するため
のエアフローメータ８．エアクリーナ９が介装されてい
る。従ってエアフローメータ８は本実施例においては負
荷検出手段を構成する。

また、機関の各気筒毎に点火栓１０が装着され、ディス
トリビュータ１１からの点火信号によって点火制御が行
われる。ディストリビュータ１１には機関回転速度検出
手段−としてのクランク角センサ１２が内蔵されている
。さらに吸気通路２に沿って設けられたウォータジャケ
ット１３には機関冷却水温度を検出する水温センサ１４
が装着されている。１８はイグナイタである。

そして、前記エアフローメータ８からの吸入空気流量Ｑ
信号、クランク角センサ１２からのＲＥＦ信号（基準ク
ランク角信号）、ＰＯ３信号（単位クランク角信号）、
水温センサ１４からの水温Ｔ。

信号は、マイクロコンピュータを内蔵したコントロール
ユニット１５へ入力され、コントロールユニット１５は
、これらの信号に基づいて得られた機関運転状態に応じ
て、燃料噴射弁３の弁体リフト量。

弁体リフト量切換時期、燃料噴射時期、燃料供給圧力（
噴射圧力）等を演算により設定し、弁体リフト量信号或
いは弁体リフト量切換時期信号を弁体リフト制御装置１
６を介して、又、噴射期間に相当するパルス巾信号及び
噴射時期信号を直接噴射パルス発生装置１７に出力する
と共に、燃料供給圧力信号Ｐを前記燃圧制御装置５に出
力することによって燃料噴射制御を行う。

第４図は前記コントロールユニット１５の構成例を示す
。

図において、エアフローメータ８からの吸入空気量信号
はバッファ２１を介してアナログマルチプレクサ２２に
送り込まれ、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ
）２３からの指示に応じて選択されると共にＡ／Ｄ変換
器２４でディジタル信号に変換された後、入出力ボート
２５を介してマイクロコンピュータ内に取込まれる。

クランク角センサ１２からのＲＥＦ信号は、バッファ２
６を介して割込み要求信号形成回路２７及び気筒判別回
路２Ｂに入力される。また、クランク角センサ１２から
のＰｏＳ信号は、バッファ２９を介して割込み要求信号
形成回路２７及び機関回転速度信号形成回路３０に入力
される。気筒判別回路２８はＲＥＦ信号のパルス幅（立
上がりから立下りまでのクランク角度）より今回の点火
気筒を判別し、それに応じた２遊杆号を形成してこれを
入出力ポート２５を介しマイクロコンピュータに送り込
む。割込み要求信号形成回路２７は、ＲＥＦ信号及びＰ
ｏＳ信号から所定クランク角毎の割込み要求信号を形成
して、これらの割込み要求信号を入出力ボート３１を介
してマイクロコンピュータ内に入力する。

機関回転速度信号形成回路３０はＰｏＳ信号の周期から
機関回転速度Ｎを表す２進信号を形成する。

この２進信号は入出力ボート３１を介してマイクロコン
ピュータ内に送り込まれる。

一方、ＭＰＵ２３から入出力ポート３１及び各駆動回路
３２〜３５を介して弁体リフト量及び弁体リフト量切換
時期制御信号、噴射パルス巾信号、噴射時期信号１点火
信号、燃圧制御信号を夫々弁体リフト制御装置１６．噴
射パルス発生装置１７．イグナイタ１８．燃圧制御装置
５へ出力し、燃料噴射弁３の弁体リフト量、弁体リフト
量切換時期、燃料噴射時期、噴射パルス巾及び燃料圧力
を要求に応じて選択的に制御する。又、かかる燃料噴射
制御と併行して点火制御も行なわれる。

マイクロコンピュータは前記した入出力ポート２５、３
１．　ＭＰＵ２３の他、ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）３６．＋Ｊ−Ｆ、ｔｙｌＪ／ｒ−リ　（ＲＯＭ）３
７゜図示しないクロック発生回路及びこれらを接続する
バス３８等から主として構成されており、ＲＯＭ３７内
に記憶された制御プログラムに従って前記各種制御処理
を実行する。

このようにしてコントロールユニット１５から出力され
た信号により、弁体リフト制御装置１６は、弁体リフト
量制御信号或いはこれに加えてリフト量切換信号に応じ
て燃料噴射弁３の圧電素子への入力電圧Ｖを可変制御す
る信号を噴射パルス発生装置１７に出力し、噴射パルス
発生装置１７は前記電圧Ｖ信号及び噴射パルス巾Ｔ並び
に噴射時期信号に基づいて、定められた所定の周波数電
圧及びパルス巾をもつ噴射パルスを燃料噴射弁３の圧電
素子へ出力する。これにより、燃料噴射弁３は、噴射パ
ルスの電圧に応じて弁体リフト量が制御されると共に、
パルス巾に応じた噴射期間並びに噴射時期が制御される
。

また、燃圧制御装置５は、前記燃圧制御信号に応じて燃
料噴射弁３に供給される燃料圧力を制御する。ここで、
燃料圧力は基本的には機関負荷の増大に応じて増大制御
されるが、冷却水温度の高いホットリスタート時にベー
パ発生を防止すべく燃料圧力を上昇させる制御を行う。

ここで弁体リフト量は、噴口面積と共に燃料噴射通路の
最大面積を決定する要素であり、噴口面積に比べて弁体
リフト量が小さい場合には弁体リフト量が通路面積の最
大値を定める。弁体リフト量を噴射初期成いは後期等で
可変制御する場合には、そのリフト量切換時期を制御し
、もって所望の燃料噴射率を得る。燃料噴射期間即ち噴
射パルス巾は燃料噴射量を定める要素であり、噴射時期
に関しては機関回転速度に応じ吸入行程の最適時期に燃
料を噴射供給すべく制御する。燃圧は一定に制御しても
よくまた機関負荷若しくは機関回転速度に応じて制御し
てもよい。

尚、本発明では機関回転速度に応じて噴射期間を制御し
負荷に応じて弁体リフトを制御するものであって、特に
噴射時期を制御することを必須の要件とするものではな
い。

次に第５図に示したフローチャートに従ってコントロー
ルユニット１５による燃料噴射制御を説明する６本実施
例では噴射期間及び弁体リフト量を制御しており、燃料
噴射弁の開閉パルス周波数を一定にしている。

ステップ（図ではＳと示す）１では、クランク角センサ
１２からの信号に基づいて単位時間当りのｐｏｓ信号入
力回数又は、ＲＥＦ信号の周期によって機関回転速度Ｎ
を算出すると共に、エアフローメータ８から吸入空気流
量Ｑ、水温センサ１４から冷却水温度Ｔ−を読み込む、
ここでクランク角センサ１２とステップ１の演算機能と
により回転速度検出手段が構成される。

ステップ２では、機関回転速度Ｎ１機関１サイクル当り
の吸入空気量ＱＡを基本とし、冷却水温度によって補正
を施して単位時間当りの必要燃料流ｆｉＱ、を演算して
記憶する。ここでＱＡ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ　（Ｋは定数）とし
て求められる吸入空気量Ｑ１は負荷に対応するものであ
り、従ってＱＡの算出に必要なりランク角センサ１２．
エアフローメータ８とコントロールユニット１５の演算
機能とにより負荷検出手段が構成される。

ステップ３では、機関回転速度Ｎの関数として後述する
ように所定周波数で出力される噴射パルス即ち噴射期間
のパルス巾Ｔｉを演算し、記憶する。

ステップ４では、ステップ２で求めた必要燃料流ｉ１Ｑ
、によって燃料の微粒化に最適な弁体リフトｌ１と燃料
圧力Ｐとを予め与えられた関数Ｇ（ＱＦ　）　、　　Ｈ
（ＱＦ　）により演算しく第６図及び第７図参照）、記
憶する。

この場合、機関回転速度に比例してパルス巾Ｔｉを設定
しているため、弁体リフト量りと燃料圧力Ｐとは実質的
に機関負荷即ち吸入空気量ＱＡに応じて（比例して）設
定されることとなる。

ステップ５では燃料圧力をＰに制御するための電圧制御
信号を燃圧制御装置５に出力する。

ステップ６では同じ（弁体リフト量をＬに制御するため
のリフト量制御信号を弁体リフト量制御装置１６へ出力
する。　　　− ステップ７ではマイクロコンピュータの内部クロックに
より定められた一定の周波数をもって噴射パルス巾Ｔｉ
信号を噴射パルス発生装置１７に出力する。

この結果、燃圧制御装置５により燃料噴射弁３への燃料
供給圧力を制御しつつ、前記周波数、電圧、パルス巾を
有した噴射パルスを燃料噴射弁３に出力することにより
、弁体リフト量、噴射期間が制御される。ここで、ステ
ップ４，６の機能とリフト量制御装置１６及び噴射パル
ス発生装置１７により弁体リフト制御手段が構成され、
ステップ３゜７の機能と噴射パルス巾発生装置１７によ
り噴射期間制御手段が構成される。

尚、一般に上記の他にも運転状態を検出する吸気温度セ
ンサ等の各種センサが取り付けられ、またコントロール
ユニットは点火時期制御も行うがこれらは本発明とは直
接関係しないので説明を省略する。

次に本実施例の作用を従来例と比較しつつ説明する。

通常のガソリン機関における燃料噴射弁を吸気通路の上
流部に１箇所設けたいわゆるシングルボインドインジェ
クション（ＳＰＩ）方式のものでは、噴射タイミングは
、各気筒の点火時期に同期（即ち機関回転同期）してお
り、例えば、４気筒４サイクルの場合機関１回転で２回
噴射している。

また、燃料噴射弁のリフト量は機関の常用最高回転速度
での全開時に必要な燃料流量を噴射パルス巾を最大にし
た時に確保できる大きさに設定され、全域に亘ってこの
リフト量が一定に保持される。

かかる従来のＳＰ１方式の噴射制御では、低回転速度、
低負荷時には、弁体リフト量が最大出力時に合わせて大
きく設定しであるため、微粒化が良好に行われない上に
噴射期間も吸入行程に対して短いため、空気との混合性
が悪く、燃焼が不安定で燃費、排気エミッション性能共
に悪化している。

これに対し、本実施例では、低負荷域では弁体リフト量
を小さくすることにより燃料の噴射流速を大きくして微
粒化を促進できると共に、燃料圧力を小さく制御するこ
ととも相まって噴射率を小さくでき、さらには一定の噴
射パルス周波数により燃料を連続流に近い形で供給でき
る。このため、燃料と空気との混合性が大幅に向上し、
もって燃焼性を安定化でき、ひいては燃費、排気エミッ
ション性能をも向上できる。第８図は、本実施例の燃料
噴射制御特性を従来例と比較して示したものである。

但し、簡易のため燃料圧力を一定とする制御方式として
もよい。

一方、高負荷時には、弁体リフト量を大きく制御するこ
とによって単位時間当りの燃料供給量を増大でき、然も
電子制御によって直接燃料噴射弁を制御するから加速等
の燃料増量に対しての応答性も、噴射期間、燃料圧力制
御だけのものに比べて向上することができるし、その制
御が燃料ポンプで行うような従来のものに比べれば格段
に優れたものが得られる。

第９図は、本実施例の制御ブロック図を示す。

前記第１の実施例では、一定の噴射パルス周波数を有す
るものを示したが、次に機関回転に同期して燃料噴射を
行うものに適用した第２の実施例について説明する。尚
、機械的な構成については、第２図及び第４図に示した
ものと同様であるので同一符号を用いて説明する（その
他の実施例も同様）。但し、燃圧制御装置５はホットリ
スタート時のみ上昇させ、その他は一定に保つように制
御し、燃料噴射弁３は気筒毎に設けられている。

即ち、本実施例ではコントロールユニット１５は、機関
負荷に応じて燃料噴射弁の弁体リフト量を制御しつつ、
機関回転に同期して噴射される燃料の噴射期間及び噴射
時期を機関回転速度に応じて制御する。

以下、本実施例による燃料噴射制御を第１０図に示した
フローチャートに従って説明する。

ステップ１１ではクランク角センサ１２からの信号に基
づいて機関回転速度Ｎを演算すると共に、エアフローメ
ータ８からの吸入空気流量Ｑ信号を読み込む。

ステップ１２ではクランク角センサ１２からの信号によ
り、現在何番気筒がどの行程にあるかの気筒判別を行う
と共に、次に燃料噴射が行われる気筒のクランク角θ位
置を読み込む。

ステップ１３では機関回転速度Ｎに応じて噴射パルスの
パルス巾Ｔｉを予め与えられた関数Ｆ　（Ｎ）によって
演算して記憶する（第１１図参照）。

ステップ１４では１サイクルの吸入空気量ＱＡに応じて
燃料噴射弁３の弁体リフト量りを予め与えられた関数Ｇ
　（ＱＡ　）によって演算し記憶する（第１２図参照）
。

ステップ１５では噴射開始クランク角θ、を演算して記
憶する。

ここで噴射開始クランク角θ３は例えば次のようにして
求められる。まず、噴射燃料と空気との混合性が問題と
なる低回転領域での混合時間を増大すべく第１３図に示
すように機関回転速度Ｎの増大に応じて噴射終了時期θ
ｅを進角させて設定し一θｉ）を噴射開始時期θＳとし
て演算する。

ステップ１６では弁体リフト量をＬに制御するためのリ
フト量制御信号を弁体リフト制御装置１６へ出力する。

ステップ１７では、噴射が行われる気筒のクランク角θ
が噴射開始クランク角θ、となったか否かを判別し、θ
３に一致するまで時期する。

噴射気筒のクランク角位置がθ、に一致するとステップ
１８へ進み、当該気筒の燃料噴射弁３にステップ１３で
演算されたＴｉをもつパルス巾信号を噴射パルス巾発生
装置１７に出力する。

これにより、前記電圧、パルス巾を有した噴射パルスを
所定クランク角θ３時期に燃料噴射弁３に出力すること
により、弁体リフト量、噴射期間が制御される。

このものにおいても、前記従来例のように弁体リフト量
一定で、噴射期間を負荷の増大に応じて増大させる制御
方式に比較すると、前記第１実施例の場合と同様、低負
荷域で弁体リフト量を小としたことによる微粒化促進と
噴射期間をより増大できることとによって燃料と空気と
の混合性を良化して燃焼性を安定できる。

また、短時間で低速から高速回転させたい急加速時に従
来例のように燃料供給圧力の上昇で対応させようとする
と燃料配管系の慣性が問題となり、瞬時に燃料噴射弁３
部まで燃料圧力が上昇せず、かつ、燃料圧力を制御する
ため圧力変化によって噴射量制御精度が低下し、過渡応
答性が低下するのに対し本実施例では吸入空気量ＱＡの
上昇に応じて弁体リフト量を増大制御し、機関回転速度
Ｎに対してはパルス巾Ｔｉ即ち、噴射期間を変化させ、
この間燃料圧力は略一定に制御されるため、機関回転速
度や負荷の変化に対しても迅速に応答でき、制御精度も
著しく向上するので過渡応答性即ち、加・減速性能にお
いて大幅に優れる。

第１４図は本実施例の噴射制御特性を従来例と比較して
示したものである。又、第１５図は本実施例の制御ブロ
ック図である。

次に機関回転に同期して燃料噴射を行うものであって（
以下の実施例でも同様）、機関回転速度に応じて燃料噴
射弁の噴射期間及び噴射時期を制御すると共に、機関負
荷に応じて弁体リフト量及び燃料圧力の制御を行う第３
の実施例について説明する。

第１６図は制御のフローチャートを示す。

ステップ２１で機関回転速度Ｎ、吸入空気流量Ｑ＾を読
み込み、ステップ２２で気筒判別及び噴射気筒のクラン
ク角θ位置を読み込み、ステップ２３で必要燃料流量Ｑ
Ｆを演算する。

ステップ２４では第２実施例同様にして機関回転速度Ｎ
に応じてパルス巾Ｔｉを演算記憶する（第１１図参照）
と共に、燃料の微粒化に最適な弁体リフトｔＬ及び燃料
圧力Ｐを夫々必要燃料流量ＱＦの関数Ｇ　（ＱＦ　）　
、Ｈ（ＱＦ　）によって演算記憶しく第１７図参照）、
かつ、噴射開始クランク角θＳを前記第２実施例と同様
にして、機関回転速度Ｎとパルス巾Ｔｉの関数として演
算記憶する。

以下、ステ、プ２５でリフト量制御信号及び燃料圧力Ｐ
信号（電圧信号）を夫々弁体リフト制御装置１６．燃圧
制御装置５へ出力し、ステップ２６で噴射気筒のクラン
ク角θが噴射開始クランク角θＳとなったことを判別し
た後、ステップ２７でパルス巾Ｔｉ信号を噴射パルス発
生装置１７へ出力する。

本実施例では前記第２実施例の制御に加えて燃料圧力も
負荷に応じて制御しており、この場合、低負荷時に燃料
圧力を下げることによって噴射率をより小さくして噴射
期間を長引かせることができる。

即ち、弁体リフト量を小さくするだけで十分燃料の微粒
化が得られる場合は、燃料圧力を小さくして噴射期間を
増大させて空気との混合時間を長引かせることで混合性
をより高めることができる。

一方、高負荷時に燃料圧力を高めることで、噴射期間を
短縮できるから、最大噴射量を大きく設定でき、最高出
力を高められる。

第１８図は、本実施例の噴射量制御特性を従来例と比較
して示したものである。

第１９図は本実施例の制御ブロック図を示す。

次に第４の実施例について説明する。このものは、噴射
期間中に弁体リフト量を変化させる制御を行い、特に噴
射初期のリフト量は一定とし、後期のリフト量を負荷に
応じて可変制御するようにしたものである。

以下、第２０図のフローチャートに従って説明する。

ステップ３１での機関回転速度Ｎ、吸入空気流量Ｑの読
み込み、ステップ３２での気筒判別及び噴射気筒のクラ
ンク角θ位置読み込みは同様に行われる。

ステップ３３では機関回転速度に従って第２１図に示す
ような関数Ｆ　（Ｎ）によってパルス巾Ｔｉを演算記憶
すると共に、後期リフト量Ｌ２を予め与えられた第２２
図に示すような吸入空気量ＱＡの関数ｃ　（ＱＡ　）と
して演算記憶し、さらに一定の初期リフトＩ−Ｌ＋から
後期リフト量Ｌ２に切り換える時期（クランク角位置）
θ、を同様に吸入空気量ＱＡの関数Ｈ（ＱＡ）として演
算記憶する。本実施例では、ＬＩ＞Ｌｘとし、これに合
わせてリフト量切換時期θ、は吸入空気量ＱＡの増大に
応じて遅角させるように設定される。

ステップ３４では噴射開始クランク角θＳを機関回転速
度Ｎ、パルス巾Ｔｉの関数として演算記憶し、ステップ
３５で噴射気筒のクランク角θがθＳとなったことを判
別するとステップ３６へ進んでリフト量り、の制御信号
をリフト量制御装置１６に出力すると共に、パルス巾Ｔ
ｉ信号を噴射ノ々ルス１７へ出力する。

これにより、噴射が開始されるがこの場合、初期のリフ
ト量はＬＩ一定に制御される。

次いで、ステップ３６では再度噴射気筒のクランク角を
読み込みクランク角θがリフト量の切換時期θ、に達す
るとステップ３９へ進んでリフト量を後期のリフト量Ｌ
２に制御する信号を弁体リフト制御装置１６に出力し、
これにより後期のリフト量をり、に制御する。

尚、初期のリフト量り、を後期のリフト量Ｌ２より小に
設定した場合はθ、は負荷（吸入空気量ＱＡ）の増大に
応じて進角させればよい。

本実施例の噴射制御特性は第２３図に示すようになる（
従来例は第１４図参照）。第２４図は本実施例の制御ブ
ロック図を示す。

本実施例では噴射後期の弁体リフト量り、を吸入空気量
ＱＡの関数として可変制御する構成としたが第５の実施
例として噴射後期の弁体リフト量Ｌ２は一定とし、噴射
初期の弁体リフト量Ｌ１を第２５図に示すような吸入空
気量ＱＡの関数として演算して制御するものとしてもよ
い。この場合の制御は第２０図のフローチャートにおけ
るステップ３３において後期リフト量Ｌ２の代わりに初
期リフト量Ｌ１を演算する点が異なるだけであ・る。

尚、リフト量切換時期θ、についてはＬＩ　＞Ｌｘの場
合は負荷の増大に応じて遅角し、ＬＩ＜Ｉ、２の場合は
進角すればよいことは第４の実施例と同様である。

第２６図は、かかる第５実施例の制御ブロック図を示す
。また、噴射制御特性は第２３図に示す。

また、簡易のため、初期リフトＩＬ１と後期リフト１ｉ
Ｌ２とを夫々予め設定された一定の値（例えばＬｌ＞Ｌ
ｌ）とし、負荷（吸入空気ｔＱＡ）に応じてリフト量切
換時期θ、のみを制御するようにしてもよい。

この場合もＬＩ＞Ｌｘであればθ、は負荷の増大に応じ
て遅角させ、Ｌ　Ｉ＜　Ｌ　ｚであれば進角させること
になる。

第２７図にかかる第６実施例の制御ブロック図を示す。

また噴射制御特性は第２３図に示す。

以上、第４．第５．第６実施例のように弁体リフト量を
噴射期間中に変化させ、かつ、その切換時期を負荷に応
じて制御することにより、噴射率特性を変えることがで
き、例えば高負荷時でも弁体リフト量を小に設定した期
間に噴射された一部の微粒化の促進された燃料によって
燃焼性を高めつつ、弁体リフト量大の期間に短時間で噴
射される大部分の燃料によって応答性も確保することが
できる。

また、吸気脈動による正の圧力波が噴射弁３近傍に伝播
される時期を狙ってこの期間に弁体リフト量大として集
中的に噴射する等の制御も行うことができる。

また、特にディーゼル機関のように筒内噴射を行うもの
では噴射率特性の適切な設定によって機関に最適な燃焼
性を得ることができるため、前記したような弁体リフト
量の切換制御が有効である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば機関の負荷状態に
応じて弁体のリフト制御（リフト量、リフト量切換制ａ
＞を行い、機関回転速度に応じて噴射期間を制御する構
成としたため、低速・低負荷域での燃料と空気との混合
性良化により燃焼性を向上でき、機関の安定性、燃費、
排気エミッシロン性能を向上できると共に、過渡応答性
にも優れる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図囚は本
発明の第１の実施例を示す構成図、第２図■は同上実施
例に使用される燃料噴射弁の断面図、第３図は同上実施
例に使用される燃圧制御装置の一例を示す図、第４図は
同じくコントロールユニットの内部回路機能を示すブロ
ック図、第５図は同じく燃料噴射制御ルーチンを示すフ
ローチャート、第６図は同上制御のパルス巾の演算に使
用されるマツプ、第７図は同じく弁体リフト量。 燃料圧力の演算に使用されるマツプ、第８図は同上の噴
射制御特性を従来例と比較して示すタイムチャート、第
９図は同上実施例の制御ブロック図、第１０図は本発明
の第２の実施例に係る燃料噴射制御ルーチンを示すフロ
ーチャート、第１１図は同上制御のパルス巾の演算に使
用されるマツプ、第１２図は同じ（弁体リフト量の演算
に使用されるマツプ、第１３図は同じく燃料噴射終了時
期θｅの演算に使用されるマツプ、第１４図は同上の噴
射制御特性を従来と比較して示す図、第１５図は同上実
施例の制御ブロック図、第１６図は第３の実施例の燃料
噴射制御ルーチンを示すフローチャート、第１７図は同
上制御の弁体リフト量及び燃料圧力の演算に使用される
マツプ、第１８図は同上の噴射制御特性を従来と比較し
て示す図、第１９図は同上実施例の制御ブロック図、第
２０図は第４の実施例の燃料噴射制御ルーチンを示すフ
ローチャート、第２１図は同上制御のパルス巾Ｔｉの演
算に使用されるマツプ、第２２図は同じ（後期リフト量
の演算に使用されるマツプ、第２３図は第４．第５．第
６の実施例の噴射制御特性を示す図、第２４図は第４実
施例の制御ブロック図、第２５図は同上制御の初期リフ
ト量の演算に使用されるマツプ、第２６図は第５実施例
の制御ブロック図、第２７図は第６実施例の制御ブロッ
ク図である。 １・・・機関　　３・・・燃料噴射弁　　８・・・エア
フローメータ　　１２・・・クランク角センサ　　１５
・・・コントロールユニット　　１６・・・弁リフト制
御装置１７・・・噴射パルス発生装置 特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第５図 機関回転速度　Ｎ 燃料流Ｉ　ＱＦ 第１６図 第２０図 第２２図 吸入空気量ＱＡ 第２５図 第２６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関運転状態に応じた量の燃料を噴射供給する燃料噴射
   弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、機関
   回転速度を検出する回転速度検出手段と、機関負荷状態
   を検出する負荷検出手段と、前記回転速度検出手段によ
   り検出された機関回転速度に応じて前記燃料噴射弁の噴
   射期間を制御する噴射期間制御手段と、負荷検出手段に
   より検出された負荷状態に応じて前記燃料噴射弁の弁体
   リフトを制御する弁体リフト制御手段とを備えて構成し
   たことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。