JPS6365152A - 内燃機関の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〉 本発明は、内燃機関の各気筒毎に備えられた燃料噴射弁
をそれぞれ独立して駆動制御し、対応する気筒の吸気行
程に合わせて燃料噴射を行うようにしたいわゆるシーケ
ンシャルインジエクシミ１ン方式の電子制御燃料噴射装
置に関する。 〈従来の技術〉 従来、この種の電子側？’［ｌｌ燃料噴射装置として、
例えば特開昭５９−２９７３３号公報に記載されている
ようなものがある。 これは、気筒毎に設けられた燃料噴射弁による燃料の噴
射終了時期が各気筒の吸気行程に合わせて所定クランク
角度となるように、機関の運転状態に基づいて算出され
る燃料噴射量（噴射時間）から逆算して噴射開始時期を
可変制御■シ、最適な燃焼が得られるようにしたもので
ある。 （発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、かかる従来の電子側６１１燃料噴射装置
においては、機関の運転状態に基づいて算出した燃料噴
射量に応じて噴射開始時期が設定され所定の時期に噴射
終了するので、機関に供給される燃料量は噴射開始前の
機関要求量となる。このため、噴射を開始してから機関
の運転状態が変化して要求量が変動してもこれに対応し
て燃料噴射量を可変することができず、特に加速時で要
求量が増大するときには、燃料供給の応答遅れによって
燃料不足となり、加速性が損なわれる惧れがある。 そこで、特願昭６１−１５１４３５号において、噴射終
了時期を吸気弁の開弁時に設定し、噴射燃料が全て吸気
弁に当たるようにして、霧化性能の向上による燃焼性能
の改善を図ったものにおいて、燃料噴射中に加速状態を
検出し、加速が検出されるとその加速状態に応じて燃料
噴射弁への駆動パルス信号を延長し、その加速により増
！廿する空気量に見合った燃料量を供給すべ（噴射終了
時期を遅らせてリーン化を防止するようにしたものが提
案されている。 ところが、噴射終了時期を吸気弁の開き始めにセントす
る関係から、吸気弁が開き始めるときにスロットル弁が
開くと、この場合には加速増量ができないか、できても
加速状態を十分に判定できず加速状態に見合った増量を
行うことができず、なお改善の余地があった。 また、人間がアクセルを段作すると、スロットル弁開度
αは第９図（八）に示すように２次カーブを描いて変化
するため、ある気筒の燃料供給の最適値は、第９図（Ｂ
）を参照し、ａ点の加速レベルΔα１よりｂ点の加速レ
ベルΔα２に基づいて設定するのが好ましい、つまり、
吸気弁が開いている最中に加速判定を行うことを最良と
した場合、噴射終了時期のｂ点の方がより正確な燃料供
給が可能となる。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、通常の噴射終了時期である吸気弁の開き始めに加速
が行われても、その加速状態に見合った要求燃料量を供
給できるようにして、加速性を向上させることを目的と
する。 （問題点を解決するための手段） このため、本発明は、噴射終了時期を吸気弁の開き始め
に制？ＩＩ＋する一方、その噴射終了時に加速状態を検
出し、加速が検出されると、その加速状態に応じて割込
み噴射を行うようにしたものである。 詳しくは、第１図に示すように、機関の運転状態に基づ
いて燃料の噴射時間を演算する噴射時間６ｉｌｉ算手段
と、演算された噴射時間に基づいて吸気弁の開弁時に燃
料の噴射を終了させるように噴射開始時期を設定する噴
射開始時期設定手段と、設定された噴射開始時期に燃料
噴射弁への駆動パルス信号の出力を開始して前記噴射時
間燃料を噴射させる噴射制御手段と、その噴！１４終了
時に機関の加速状態を検出する加速検出手段と、加速検
出時に当該加速状態に応じた時間巾の割込みパルス信号
を燃料噴射弁に出力する割込み噴射制御手段とを設けて
構成したものである。 く作用ン すなわち、噴射時間演算手段、噴射開始時期設定手段及
び噴射制御手段により、吸気弁の開弁時に噴射を終了す
るよう通常の燃料噴射を行い、その噴射終了時に加速検
出手段により加速状態を検出し、加速が検出されると、
割込み噴射制御手段により加速状態に応じた時間巾の割
込みパルス信号を出力して、割込み噴射を行わせる。こ
の場合、正規の駆動パルス信号の立下がりと割込みパル
ス信号の立上がりとの間には演算時間の分間隔があくが
、燃料噴射弁の動作遅れにより実質的には連続して噴射
がなされる。 〈実施例） 以下に本発明の一実施例を説明する。 第２図において、機関ｌにはエアクリーナ２゜吸気ダク
ト３．スロットルチャンバ４．吸気マニホールド５及び
吸気弁６を介して空気が吸入される。 スロットルチャンバ４には図示しないアクセルペダルと
連動するスロットル弁７が設けられていて、吸入空気流
量を制御する。 吸気マニホールド５　（又は吸気ボート）には各気筒毎
に燃料噴射弁８が設けられている。この燃料噴射弁８は
ソレノイドに通電されて開弁し通電停止されて閉弁する
電磁式燃料噴射弁であって、コントロールユニット９か
らの駆動パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁
じ、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギ
ュレータにより所定の圧力に調整された燃料を機関ｌに
噴射供給する。 コントロールユニット９は、各種のセンサからの人力信
号を受け、内蔵のマイクロコンピュータにより後述の如
く演算処理して、燃料噴射量（噴射時間）と噴射開始時
期とを定め、これに従って駆動パルス信号を燃料噴射弁
８に出力する。 前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３に熱線式のエ
アフローメータ１０が設けられていて、吸入空気流量に
応じた信号を出力する。また、図示しないディストリビ
ュータに内蔵させてクランク角センサ１１が設けられて
いて、クランク角２°毎の単位信号と、１８０°毎（４
気筒の場合）の基準信号とを出力する。したがって、ク
ランク角７２０゜で４個の５９信号が出力されるが、そ
のうち１つは他と識別可能で、これをもとに各基準信号
を各気筒の行程に対し特定可能である。また、スロット
ル弁７にポテンショメータ式のスロットルセンサ１２が
設けられていて、スロットル弁７の開度に応じた信号を
出力する。また、機関１のウォータジャケットに水温セ
ンサ１３が設けられていて、水温に応じた信号を出力す
る。更にコントロールユニット９にはその動作電源とし
てまた電源電圧の検出のためバッテリ１４の電圧がエン
ジンキースイッチ１５を介して印加されている。 次にコントロールユニット９内のマイクロコンピュータ
による燃料噴射制御を第３図〜第６図のフローチャート
及び第７図のタイミングチャートに従って説明する。尚
、ここでは１つの気筒での燃料噴射制御について説明す
る。 ある気筒について、特定の基準信号がクランク角センサ
１１から出力されると、これにより第３図のフローチャ
ートに示すルーチンが実行される。 先ずステップ１　（図にはＳｌと記しである。以下同様
）で計時手段としてのタイマを０スタートさせる。 次にステップ２で今回の基準信号とその１つ前の基準信
号との間の周期Ｔ　ＲＥＦに所定の係数Ａを乗じて特定
の基準信号（タイマ・スタート）から吸気弁６の開弁ま
での時間ｔ、　＝’ｒ＊ｔｒ　　・Ａを演算する。これ
は、特定の基準信号から吸気弁６の開弁までのクランク
角は一定であり、この期間を基準信号間のクランク角に
対する比率で表し、前記周期’ｒ’ＲＥＦにその比率Ａ
を乗算して時間に換算するのである。 次にステップ４でエアフローメータ１０により検出され
る吸入空気流量Ｑと機関回転数の逆数に相当する周期Ｔ
、ｌＥＦとから下記（１）式により基本燃料噴射量Ｔｐ
を演算し、更にステップ５でスロットルセンサ１２によ
り検出されるスロットル弁７の開度や水温センサ１３に
より検出される水温に基づいて設定される各種補正係数
Ｃ０ＥＦとハツチ１月４の電圧値に基づいて設定される
電圧補正分子ｓとを用いて下記（２）式により燃料噴射
量（噴射時間）　Ｔ　ｉを演算する。このステップ４．
５の部分が噴射時間演算手段に相当する。 Ｔｐ＝に−Ｑ・Ｔｉｔｒ　　（Ｋは定数）・・・（１）
Ｔ　ｉ　＝Ｔｐ　　−ＣＯＥＦ＋Ｔｓ　　　　　　　−
（２）次にステップ６で吸気弁６開弁までの時間

【＋か
ら噴射時間Ｔｉを減じて、特定の基準信号から噴射開始
までの時間ｔ２＝ｊ、−Ｔｉを演算する。 このステップ６の部分が噴射開始時期設定手段に相当す
る。 一方、所定時間（例えば１ｍ５）毎に第４図のフローチ
ャートに示すルーチンが実行され、そのステップ１１で
計時手段としてのタイマがカウントアツプされる。そし
て、ステップ１２でそのタイマの計時が前記噴射開始ま
での時間ｔ２に一致したか否かを判定し、不一致の場合
はこのルーチンを終了する。そして、一致したときにス
テップ１３へ進んで、噴射時間Ｔｉのパルス巾をもつ駆
動パルス信号を燃料噴射弁８に出力して燃料噴射を開始
させる。このステップ１２．１３の部分が噴射制御手段
に相当する。 すると、吸気弁６の開弁時期近傍で噴射が終了する。 第５図のフローチャートに示すルーチンは所定時間（例
えばｉｏｍｓ　）毎に実行される。 ステップ２１ではスロットルセンサ１２により検出され
るスロットル弁７の開度αを検出し、ステップ２２では
前回の検出値との差（単位時間当りの変化率）Δαを演
算し、かつΔαのレベルをメモリする。そして、ステッ
プ２３では加速判定すなわちΔα〉０か否かの判定を行
い、加速と判定された場合は、ステップ２４へ進んで加
速初回か否かを判定する。そして、加速初回の場合のみ
、割込み噴射のため、ステップ２５以降へ進む。 ステップ２５ではＣＹＬカウンタの値を予め決められた
値（例えば５、これは最大５回の割込み噴射を行うこと
を意味する。）にセットする。次にステップ２６では第
８図に示すマツプから加速状態を表わすΔαに応じた割
込みパルス信号の時間巾ＴＩＮＪを検索する。そして、
ステップ２７でその時間巾ＴＩＮＪの割込みパルス信号
を出力し、割込み噴射を行わせる。これは第７図に＃１
気筒の場合で例示するように通常の燃料噴射の終了時期
（Ｔｉ−ＥＮＤ）とは無関係の割込み噴射となる。 第６図のフローチャートに示すルーチンは通常の燃料噴
射の終了時期（Ｔｉ−ＥＮＤ）に実行される割込みルー
チンである。 ステップ３１では加速判定を行う。このステップ３１の
部分が加速検出手段に相当する。 加速状態が４１続しているときは、ステップ３２・＼進
んでＣＹＬカウンタの内容をチェックし、０でない場合
は、ステップ３３へ進んでＣＹＬカウンタの内容を前回
値から１減算した後、ステップ３４へ進んで第８図に示
すマツプから加速状態を表わすΔαに応じた割込みパル
ス信号の時間巾ＴＩＮＪを検索する。そして、ステップ
３５でその時間ＩｊｌＴ＋ＮＪの割込みパルス信号を出
力し、割込み噴射を行わせる。この割込み噴射は第７図
に＃３気筒及び＃４気筒について例示するように通常の
燃料噴射の終了時期（Ｔｉ−ＥＮＤ）になされる。この
ステップ３４．３５の部分が割込み噴射制御手段に相当
する。 このように本実施例では、噴射終了時期を吸気弁の開き
始めに制御する一方、次の気筒の噴射前に加連判定か噴
射を終了した気筒についてあった場合、１発、噴射終了
後の気筒について加速割込みを行い、次回からの噴射予
定の気筒について、その気筒の噴射終了時に加速状態を
検出し、加速が検出されると、その加速状態に応じて割
込み噴射を数気筒分行うようにしている。 〈発明の効果〉 以−ヒ説明したように本発明によれば、燃料噴射の終了
時期を吸気弁の開弁時に一致させることができて、燃焼
性能を向上できる一方、その噴射終了時に加速判定を行
って必要に応じ割込み噴射を行うので加速性能が大ｒｌ
】に向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図〜第６図は
制御内容を示すフローチャート、第７図はタイミングチ
ャート、第８図はマツプを示す図、第９図（Ａ）　、　
（Ｂ）は往来の問題点を説明するだめの図である。 １・・・機関　　６・・・吸気弁　　７・・・スロット
ル弁８・・・燃料噴射弁　　９・・・コントロールユニ
ット１０・・・エアフローメータ　　１１・・・クラン
ク角センサ１２・・・スロットルセンサ 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 第３図 づ′ｒ左。＠準４３号 第５図　　　　　　第６因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各気筒毎に燃料噴射弁を備え、各燃料噴射弁から対応す
   る気筒の吸気行程とタイミングを合わせて燃料噴射を行
   うようにした内燃機関の電子制御燃料噴射装置において
   、機関の運転状態に基づいて燃料の噴射時間を演算する
   噴射時間演算手段と、演算された噴射時間に基づいて吸
   気弁の開弁時に燃料の噴射を終了させるように噴射開始
   時期を設定する噴射開始時期設定手段と、設定された噴
   射開始時期に燃料噴射弁への駆動パルス信号の出力を開
   始して前記噴射時間燃料を噴射させる噴射制御手段と、
   その噴射終了時に機関の加速状態を検出する加速検出手
   段と、加速検出時に当該加速状態に応じた時間巾の割込
   みパルス信号を燃料噴射弁に出力する割込み噴射制御手
   段とを設けたことを特徴とする内燃機関の電子制御燃料
   噴射装置。