JPS6380028A - 燃料噴射量制御装置 - 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） この発明は、４サイクルエンジンにおける燃料噴射量制
御装置に関する。

（従来の技術） ４サイクルエンジンにおける燃料供給装置には、次のよ
うに構成されたものがある。即ち、シリンダに連なる吸
気通路の中途部に絞り弁が設けられ、上記シリンダ内に
燃料を供給する燃料噴射弁が設けられる。また、この燃
料噴射弁による燃料の噴射量の決定は、圧力検出手段に
より絞り弁からシリンダに至る藺の吸気通路の圧力を検
出し、この値に基づく検出信号により燃料噴射弁の開時
間を長短調整することによりなされている。

この場合、上記吸気通路では吸気脈動による圧力変動が
大きいため、エンジンの１サイクル毎に１回で、かつ、
所育のクランク角のときに代表値としての圧力を検出し
て燃料噴射弁の開時間を調整している。

（発明が解決しようとする問題点） とこロチ、エンジンを加、減速させようとして絞り弁を
急激に開、閉弁操作するとき、吸気通路の圧力も急激に
変動するが、上記圧力検出は１サイクル毎に１回である
ため、急変した吸気通路の圧力を直ちに検出してこれに
合致する燃料の噴射量を得ることは困難である。このた
め、絞り弁を開、閉弁操作してから、所望の燃料の噴射
量が得られるようになるまでに、ある程度長い時間がか
かる（以下、これを単に応答遅れという）という不都合
がある。

（発明の目的） この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、エンジンを加、減速させようとして絞り弁を急激に
開、閉弁操作し、このため吸気通路の圧力が急変する場
合でも、燃料噴射しようとするときの吸気通路の圧力を
検出して、この圧力に合致する量の燃料がシリンダ内に
直ちに供給されるようにすることを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするところ
は、絞り弁よりもシリンダ側での吸気通路の第１圧力を
所定のクランク角のときにエンジンの１サイクル毎に１
回検出する第１圧力検出手段と、サージタンク内の第２
圧力をエンジンの１サイクルに所定ピッチで複数回検出
する第２圧力検出手段とを設け、上記第１圧力検出手段
による検出信号を第２圧力検出手段により相前後して検
出される第２圧力の変化量で補正し、この補正した信号
により燃料噴射弁の開時間を定める点にある。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図と第２図において、１は４サイクル４気筒エンジ
ンで、このエンジンｌは例えば自動二輪車に搭載される
・ものである、このエンジン１の各シリンダ２はシリン
ダブロック３やシリンダへラド４を有し、シリンダブロ
ック３内にはピストン５が上下摺動自在に嵌め込まれて
いる。

上記シリンダヘッド４にはシリンダ？内の燃焼室６に通
じる吸気ボート７と排気ボート８とが形成され、これら
各ボート７．８を開閉する各一対の吸気弁９と排気弁１
０が設けられる。これら吸気弁９と排気弁１０は図示し
ないクランク軸に連動するカム手段１２により開、閉弁
させられる。

１３は点火プラグである。

上記各吸気ボート７にそれぞれ連なる吸気管１４が設け
られており、この吸気管１４の自由端にはサージタンク
１５を介して図示しないエアクリーナを接続しである。

そして、上記吸気ボート７や吸気管１４内が吸気通路１
６となっている。

上記吸気管１４における吸気通路１６の中途部には蝶弁
式の絞り弁１８を設けである。

上記絞り弁１８よりも吸気ボート７側での吸気管１４に
サージタンク１９を連結してあり、このサージタンク１
９は隣り合う吸気管１４を互いに連通させている。この
サージタンク１９は主に絞り弁１８よりも下流側におけ
る吸気脈動を抑制するものであり、このサージタンク１
９内は上記吸気脈動のほぼ平均値であるほぼ一定の負圧
状態に保たれる。また、各吸気ボート７に燃料を噴射す
る燃料噴射弁２０が設けられている。

上記各機器に対し種々の検出手段を設けである。即ち、
絞り弁１８の開度を検出する開度検出手段２２と、絞り
弁１８よりも吸気ボート７側での吸気通路１６の第１圧
力Ｐｔを検出する第１圧力検出手段２３と、サージタン
ク１９内の第２圧力Ｐ２を検出する第２圧力検出手段２
４と、吸気管１４の自由端における吸気温度を検出する
吸気温度検出手段２５と、シリンダ２の冷却水温度を検
出する水温検出手段２６とが設けられている。

そして、上記各検出手段の検出信号はＡ／Ｄコンバータ
２８を介してマイクロコンピュータ２９に入力され、こ
のマイクロコンピュータ２９からの出力信号によるフュ
ーエルインジェクタ駆動部３０の作動で燃料噴射弁２０
の開時間が定められ、即ち、１サイクルにおける燃料噴
射量が定められる。

一方、上記マイクロコンピュータ２９は点火駆動部３２
やコイル３３および入力インターフェイス３４を介して
ディストリビュータ３５に接続され、このディストリビ
ュータ３５は同上マイクロコンピュータ２９からの出力
信号で所定時期に点火プラグ１３を印加して燃焼室６の
混合気を点火、燃焼させる。

第３図から第５図において、上記各検出手段とマイクロ
コンピュータ２９につきより詳しく説明する。

図において、第１圧力検出手段２３は第１圧力Ｐ１を所
定のクランク角のときにエンジン１の１サイクル毎に１
回検出して検出信号を出力する。

この場合、エンジン１の１サイクル毎に１回だけ所定の
クランク角を検出するクランク角検出手段３７が設けら
れており、これは上記所定のクランク角のときに第１圧
力検出手段２３に信号を出力し、第１圧力検出手段２３
に第１圧力ＰＫの検出信号を出力させる。

即ち、第４図は横軸を時間、縦軸を圧力として、第１圧
力Ｐ１の圧力変動を１サイクル分だけ示したもので、図
中ｔｔ点が所定のクランク角となった時の位置で、この
とき、第１圧力検出手段２３が第１圧力Ｐ１を検出し、
検出信号を出力する。

また、第２圧力検出手段２４はサージタンク１９内の第
２圧力Ｐ２をエンジン１の１サイクルに所定ピッチで複
数回検出して検出信号を出力する。この場合、第２圧力
検出手段２４が第２圧力Ｐ２を検出する時期はタイマー
３８により定められる。

即ち、第５図は横軸を時間、縦軸を圧力として、第２圧
力Ｐ２の圧力変動を１サイクル分だけ示したもので１図
中各ｔ２点において第２圧力検出手段２４が第２圧力Ｐ
２を検出し、検出信号を出力する。なお、上記各ｔ２点
は１サイクルを等分した所定ピッチＰとなるようタイマ
ー３８で定められている。

第３図において、上記第１圧力検出手段２３の検出信号
を入力すると共に、第２圧力検出手段２４の検出信号を
第２圧力変化量演算手段３９を介して入力する圧力演算
手段４０が設けられる。また、この圧力演算手段４０に
は燃料噴射制御マツプ参照手段４２や出力データ算出手
段４３を介して出力データ補正手段４４が接続され、上
記燃料噴射制御マツプ参照手段４２にはエンジン１の回
転を検出する回転速度検出手段４６が接続されている。

更に、上記開度検出手段２２の検出信号は絞り弁開度変
化量演算手段４７を介して上記出力データ補正手段４４
に入力されるようになっており、吸気温度検出手段２５
や水温検出手段２６の検出信号も上記出力データ補正手
段４４に入力されるようになっている。上記出力データ
補正手段４４の出力信号を入力してフューエルインジェ
クタ駆動部３０に信号を出力し、燃料噴射弁２０に所定
の開時間τを与えるフューエルインジェクタ駆動回路４
８が設けられる。

一方、上記圧力演算手段４０と出力データ補正手段４４
との間には点火時期制御マツプ参照手段５０と出力デー
タ算出手段５１とが介在されており１回転速度検出手段
４６の出力信号は上記点火時期制御マツプ参照手段５０
に入力されるようになっている。また、出力データ補正
手段４４と点火駆動部３２との間には点火駆動回路５２
が介設されている。

次に、上記構成により燃料噴射量の制御を実行するフロ
ーチャートを第６図から第８図により説明する。なお、
図中の（Ｐ−１）から（Ｐ　−１７）はフローチャート
の各ステップを示している。

第６図において、まず、回転速度検出手段４６によりエ
ンジン１の回転速度が検出される（Ｐ−１）０次に、第
１圧力検出手段２３による第１圧力Ｐ１の検出信号と、
第２圧力検出手段２４による第２圧力Ｐ２の検出信号が
第２圧力変化量演算手段３９や圧力演算手段４０に入力
されて演算され圧力Ｐが算出される（Ｐ−２）。

そして、圧力演算手段４０の出力信号により燃料噴射制
御マツプ参照手段４２や出力データ算出手段４３におい
て燃料噴射弁２０の開時間τ、即ち、燃料噴射量が定め
られる（Ｐ−３）、次に、この燃料噴射弁２０の開時間
τが各検出手段の検出信号や第２圧力変化量演算手段３
９の出力信号により補正され（Ｐ−４）、これによって
フューエルインジェクタ駆動回路４８を介しフユ一二ル
インジェクタ駆動部３０に信号が出力される（Ｐ−５）
。

第７図により、上記ステップ（Ｐ−２）についてより詳
しく説明する。第１圧力検出手段２３により第１圧力Ｐ
１が検出されれば（Ｐ−６）、　　この値が圧力Ｐとな
る（Ｐ−７）、この場合、第２圧力検出手段２４により
検出した相前後する第２圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２が予め
設定した二つの数値ａ、ｂ間の範囲内にあれば（Ｐ−９
）、この変化量ΔＰ２は比較的小さいものであるため、
上記第１圧力Ｐ１に等しい圧力Ｐの値に基づき、燃料噴
射制御マツプ参照手段４２や出力データ算出手段４３に
おいて燃料噴射弁２０の開時間でか定められる。

一方、同上ステップ（Ｐ−９）で、第２圧力検出手段２
４により相前後して検出した第２圧力Ｐ２の変化量ΔＰ
２が上記両数値ａ、ｂ間の範囲外であると判断されれば
、この変化量ΔＰ２は比較的大きいものであるため、圧
力Ｐは上記第１圧力Ｐ１と変化量ΔＰ２の和とされる（
Ｐ−１０）。

この場合、第１圧力検出手段２３により第１圧力ＰＩが
検出された後、これに続いて燃料噴射弁２０が開弁する
までの間に第２圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２が複数回検出さ
れた場合には、これらの各変化量ΔＰ２を積算した値と
第１圧力Ｐ、の和が圧力Ｐとなる。なお、ステップ（Ｐ
−６）と（Ｐ−８）で第１圧力Ｐ１や第２圧力Ｐ２が検
出されないときには、別計算にて上記以外のＡＤ変換処
理が実行されるようになっている（Ｐ−１１）。

また、第８図により、前記ステップ（Ｐ−４）について
、より詳しく説明する。即ち、第２圧力変化量演算手段
３９が第２圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２を演算する（Ｐ−１
２）、また、絞り弁開度変化量演算手段４７が絞り弁１
８の開度の変化量を検出しくＰ−１３）、水温検出手段
２６が水温を検出する（Ｐ−１４）、更に、吸気温度検
出手段２５が吸気温度を検出する（Ｐ−１５）、そして
、これらの検出信号がそれぞれ出力データ補正手段４４
に入力され、ここで、ステップ（Ｐ−３）で算出された
燃料噴射弁２０の開時間τに対する補正が必要か否かが
判断される（Ｐ−１７）、そして、この補正が必要であ
ると判断されれば、上記出力データ補正手段４４におい
てその補正が実行される（Ｐ−１７）。

従って、例えば、第９図で示すようにエンジン１を急加
速させようとして絞り弁１８を急に開弁させたとすると
、第１圧力Ｐ１の吸気脈動の平均値は大気圧側に近づき
、かつ、これに伴って、第２圧力Ｐ２も大気圧側に近づ
こうとしてその変化量ΔＰ２が大きくなる。そのため、
第１圧力検出手段２３で検出された第１圧力Ｐ１の値が
直ちに第２圧力検出手段２４で検出された第２圧力Ｐ２
の変化量ΔＰ２により補正され、燃料噴射をしようとす
るときの状態に合致した燃料噴射弁２０の開時間でか定
められ、図中破線で示したような従来の燃料噴射弁２０
の開時間τ′に比較して応答遅れの発生が抑制される。

一方、点火時期の制御を実行するフローチャートを第１
Ｏ図により説明する。なお、図中の（Ｐ−１８）から（
Ｐ　−２２）はフローチャートの各ステップを示してい
る。

図において、まず、回転速度検出手段４６により、エン
ジン１の回転速度が検出される（Ｐ−１８）０次に、前
記したステップＣＰ−２）と同様にして圧力Ｐが算出さ
れる（Ｐ−１９）。そして、圧力演算手段４０の出力信
号により点火時期制御マツプ参照手段５ｏや出力データ
算出手段５１において点火進角値θが定められる（Ｐ−
２０）、次に、この点火進角値θが前記したステップ（
ｐ−４）と同様にして補正され（Ｐ−２１）、これによ
って点火駆動回路５２を介して点火駆動部３２に信号が
出力される（Ｐ−２２）。

（発明の効果） この発明によれば、絞り弁よりもシリンダ側での吸気通
路の第１圧力を所定のクランク角のときにエンジンの１
サイクル毎に１回検出する第１圧力検出手段と、サージ
タンク内の第２圧力をエンジンの１サイクルに所定ピッ
チで複数回検出する第２圧力検出手段とを設け、上記第
１圧力検出手段による検出信号を第２圧力検出手段によ
り相前後して検出される第２圧力の変化量で補正し、こ
の補正した信号により燃料噴射弁の開時間を定めるため
、エンジンを加、減速しようとして絞り弁を急激に開、
閉弁操作し、このため吸気通路の圧力が急変する場合で
も、第２圧力の変化量の検出により燃料噴射しようとす
るときのこの吸気通路の圧力を正確に検出することがで
きる。よって、この圧力に合致する量の燃料がシリンダ
に供給されることから、応答遅れの生じることが効果的
に抑制される。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は電気ブロック図
を含んだエンジンの部分側面断面図、第２図は第１図の
■−■線矢視断面図、第３図は電気ブロック図、第４図
は第１圧力と時間の関係を示すグラフ図、第５図は第２
圧力と時間の関係を示すグラフ図、第６図から第８図は
燃料噴射量の制御に関するフローチャート図、第９図は
燃料噴射弁開時間と第２圧力および時間との関係を示す
グラフ図、第１０図は点火時期の制御に関するフローチ
ャート図である。 １・・エンジン、２φ・シリンダ、１６・・吸気通路、
１８・拳絞り弁、１９・・サージタンク、２０・・燃料
噴射弁、２３・・第１圧力検出手段、２４・・第２圧力
検出手段、Ｐｌ　・・第１圧力、Ｐ２・・第２圧力、τ
・・開時間。 第６図　　　　　　　　　　第８図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シリンダに連なる吸気通路の中途部に絞り弁を設け
   、この絞り弁よりもシリンダ側での吸気通路にサージタ
   ンクを連結し、かつ、上記シリンダ内に燃料を供給する
   燃料噴射弁を設けた４サイクルエンジンにおいて、上記
   絞り弁よりもシリンダ側での吸気通路の第１圧力を所定
   のクランク角のときにエンジンの１サイクル毎に１回検
   出する第１圧力検出手段と、サージタンク内の第２圧力
   をエンジンの１サイクルに所定ピッチで複数回検出する
   第２圧力検出手段とを設け、上記第１圧力検出手段によ
   る検出信号を第２圧力検出手段により相前後して検出さ
   れる第２圧力の変化量で補正し、この補正した信号によ
   り燃料噴射弁の開時間を定めることを特徴とする燃料噴
   射量制御装置。