JPH01280654A - 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、各気筒毎に燃料噴射弁を備え、クランク角セ
ンサからの信号に基づいて気筒別にそれぞれの吸気行程
にタイミングを合わせていわゆるシーケンシャル噴射を
行う内燃機関の電子制御燃料噴射装置に関し、特に始動
時に全気筒同時噴射を行うものにおける噴射方式切換時
の制御技術に関する。

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の電子制御燃料噴射装置として、各気筒
毎に燃料噴射弁を備え、クランク角センサからのクラン
ク角７２０゛毎の気筒判別信号と、クランク角７２０°
／Ｎ（Ｎは気筒数）毎の基準信号とに基づいて、シーケ
ンシャル噴射制御手段により、気筒別にそれぞれの吸気
行程にタイミングを合わせて燃料噴射（シーケンシャル
噴射）を行うようにしたものがある（特開昭６２−２９
１４５１号公報参照）。

かかるシーケンシャル噴射を行うものにおいて、始動時
は、スタートスイッチがＯＮの間、第１０図に８気筒（
Ｎ＝８）の例を示すように、基準信号ＲＥＦがＮ／２　
（＝４）回発生する毎に、全気筒の燃料噴射弁から燃料
噴射（同時噴射）を行わせている。

尚、シーケンシャル噴射は各気筒についてみると２回転
に１回噴射であるから、そのときの燃料噴射弁に対する
駆動パルス信号のパルス巾は２Ｔｅ十Ｔｓとし、同時噴
射は１回転に１回噴射であるから、パルス巾はＴ　ｅ　
＋Ｔ　ｓとしている。ここに、Ｔｅは有効パルス巾で、
Ｔｅ＝Ｔｐ−ＣＯＥＦである。Ｔｐは基本燃料噴射量で
、Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ（Ｋは定数、Ｑは吸入空気流量、Ｎ
は機関回転数）である。Ｃ０ＥＦは各種補正係数である
。

また、Ｔｓは電圧補正分で、バッテリ電圧に基づいて定
められる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の電子制御燃料噴射装置
においては、スタートスイッチがＯＮからＯＦＦになっ
たときに即シーケンシャル噴射に切換えていたため、切
換時に、第１０図の例では、＃３気筒について、噴射量
がＴｅのみになって不足し、＃６気筒、＃５気筒、＃４
気筒について、噴射量が３Ｔｅになって過多となり、こ
のような各気筒の空燃比の乱れによって、プラグのくす
ぶりを生じたり、エミッション等が不利になるという問
題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、始動時の全
気筒同時噴射からその後のシーケンシャル噴射への切換
時における各気筒の空燃比の乱れを解消することができ
るようにすることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は、各気筒毎に燃料噴射弁を備え、ク
ランク角センサからのクランク角７２０゜毎の気筒判別
信号と、クランク角７２０°／Ｎ（Ｎは気筒数）毎の基
準信号とに基づいて、シーケンシャル噴射制御手段によ
り、気筒別にそれぞれの吸気行程にタイミングを合わせ
て燃料噴射を行う内燃機関の電子制御燃料噴射装置おい
て、第１図に示す構成により、始動時の全気筒同時噴射
からシーケンシャル噴射への切換えを行うようにしたも
ので、以下の（ａ）〜（ｅ）の手段を備えてなる。

（ａ）　　始動時にスタートスイッチのオフ後気筒判別
信号が得られたことをもって切換条件を検出する切換条
件検出手段 （ｂ）　　始動時に基準信号を計数しＮ／２回毎の基準
信号の発生により噴射タイミングを検出する噴射タイミ
ング検出手段 （Ｃ）　　始動時に切換条件が検出されるまで、噴射タ
イミングの検出時に全気筒の燃料噴射弁から同時に燃料
を噴射させる同時噴射制御手段（ｄ）　　切換条件の検
出直後の噴射タイミングの検出時に、切換条件の検出時
における気筒判別信号の発生から噴射タイミングに至る
までの基準信号の発生数に対応させて予め定めたＮ／２
気筒の燃料噴射弁から燃料を噴射させるグループ噴射制
御手段 （ｅ）　　このグループ噴射制御手段による噴射後にシ
ーケンシャル噴射制御手段の作動を開始させるシーケン
シャル噴射開始手段 〈作用〉 上記の構成においては、始動時には、同時噴射制御手段
により、基準信号がＮ／２回発生ずる毎（機関１回転毎
）の噴射タイミングにて、全気筒の燃料噴射弁から同時
に燃料を噴射させる（全気筒同時噴射）。

切換条件は、スタートスイッチのオフ後に気筒判別信号
が得られたこととする。

切換条件が検出されると、基準信号がＮ／２回発生する
毎（機関１回転毎）の噴射タイミングを検出したところ
で、・グループ噴射制御手段により、Ｎ／２気筒の燃料
噴射弁から燃料を噴射させる（グループ噴射）。グルー
プ噴射する気筒は、切換条件の検出時における気筒判別
信号の発生から噴射タイミングに至るまでの基準信号の
発生数に基づき、予めこれに対応させて定めた気筒とす
る。

このグループ噴射後に、シーケンシャル噴射開始手段に
より、シーケンシャル噴射制御手段の作動を開始させる
。すなわち、気筒判別信号と基準信号とに基づいて、シ
ーケンシャル噴射制御手段により、各気筒の燃料噴射弁
から気筒別にそれぞれの吸気行程にタイミングを合わせ
て燃料を噴射させる（シーケンシャル噴射）。

このようにスタートスイッチがオフとなってから気筒判
別信号が得られたところで切換えを行うようにし、かつ
切換えの過程において所定のパターンに従ってグループ
噴射を行うことにより、各気筒に対する燃料の過不足を
なくすことができる。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を説明する。尚、機関は８気筒
（Ｎ＝８）とする。

第２図において、機関１には、エアクリーナ２から、ア
クセルペダルに連動するスロットル弁３を介し、さらに
吸気マニホールド４を介して、空気が吸入される。

吸気マニホールド４のブランチ部には各気筒毎に燃料噴
射弁５が設けられている。各燃料噴射弁５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、後述するコントロールユニット６から
の駆動パルス信号により通電されて開弁し、図示しない
燃料ポンプにより圧送されて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噴射する。

コントロールユニット６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ、入出力インターフェイスを含んで構成されるマ
イクロコンピュータを備え、各種のセンサからの入力信
号に基づいて演算処理し、各気筒の燃料噴射弁５の作動
を制御する。

前記各種のセンサとしては、スロットル弁３上流に熱線
式のエアフローメータ７が設けられていて、吸入空気流
量Ｑを検出する。

また、クランク角センサ８が設けられている。

クランク角センサ８は、機関２回転（クランク角７２０
°）につき１回転するスリット付のシグナルディスクプ
レー）８ａと、光電式検出器８ｂとからなり、８気筒（
Ｎ＝８）の場合、クランク角９０゜毎に基準信号ＲＥＦ
を出力する。従って、クランク角７２０°につき８個の
基準信号ＲＥＦが出力されるが、そのうち１つはパルス
中が長く＃１気筒の気筒判別信号として用いられる。尚
、基準信号ＲＥＦの周期を計測することにより、機関回
転数Ｎを算出可能である。

この他、コントロールユニット６にはスタートスイッチ
９からの信号が入力されている。

ここにおいて、コントロールユニット６に内蔵されたマ
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）は、第３図にフローチャ
ートとして示すＲＯＭ上のプログラム（燃料噴射制御ル
ーチン）に従って、演算部理を行い、燃料噴射を制御す
る。

第３図の燃料噴射制御ルーチンは、基準信号ＲＥＦの立
上がりに同期して実行される。

ステップ１（図にはＳｌと記しである。以下同様）では
、基準信号ＲＥＦの発生数を計数するカウンタＲＥＦＣ
を１アツプする。尚、このカウンタＲＥＦＣは電源投入
時に０に初期設定されている。

ステップ２では、カウンタＲＥＦＣの値をＮ／２−４で
割ってその余りＡ＝ＭＯＤ　（ＲＥＦＣ／４）を求める
。

ステップ３では、スタートスイッチ９のＯＮ・ＯＦＦを
判定する。

始動時でスタートスイッチ９がＯＮの場合は、ステップ
６へ進んで、前記余りＡがＯ（噴射タイミング）か否か
を判定し、０の場合は、ステップ７で全気筒の燃料噴射
弁５に駆動パルス信号を出力して全気筒同時噴射を行わ
せる。このときのパルス中はＴｅ＋Ｔｓである。

スタートスイッチ９がＯＦＦになった場合は、ステップ
４へ進んで、フラグＦの判定を行う。このフラグＦはシ
ーケンシャル制御への切換えが終了したか否かを示すも
のである。

Ｆ＝Ｏの場合は、ステップ５へ進んで、前回の基準信号
ＲＥＦが＃１気筒の気筒判別信号か否かを判定する。

ＮＯの場合は、ステップ６．７へ進み、１回転毎の全気
筒同時噴射制御を続行する。

ＹＥＳの場合は、切換条件を検出したこととなり、ステ
ップ８以降へ進む。

ステップ８では、パターンカウンタＰを１アツプする。

このカウンタＰは第４図に示すように切換条件の検出時
における＃１気筒の気筒判別信号の発生から噴射タイミ
ング（Ａ＝Ｏ）に至るまでの基準信号ＲＥＦの発生数（
１〜４）を計数することになる。尚、このカウンタＰも
電源投入時に０に初期設定されている。

次にステップ９で前記余りＡが０（噴射タイミング）か
否かを判定し、０の場合は、ステップ１０〜１２へ進む
。

冊 ステップ１０では、パターンカウンタＰの値（＝パター
ン１〜４）に基づいて第５図に示すように予め定めたグ
ループ噴射すべき噴射気筒を検索により設定する。ｐ＝
ｉの場合は、＃３．＃６．＃５、＃４気筒、Ｐ＝２の場
合は、＃６．＃５．＃４、＃２気筒、Ｐ＝３の場合は、
＃５．＃４．＃２、＃１気筒、Ｐ＝４の場合は、＃４．
＃２．＃１、＃８気筒である。

ステップ１１では、ステップ１０で設定したグループ噴
射すべき噴射気筒の燃料噴射弁５に駆動パルス信号を出
力してグループ噴射を行わせる。このときのパルス巾は
Ｔｅ＋Ｔｓである。

ステップ１２では、シーケンシャル噴射への移行を可と
すべく、フラグＦを１にセラｌ−する。

この後は、気筒別にそれぞれの吸気行程にタイミングを
合わせて燃料噴射を行うシーケンシャル噴射に移行する
のであるが、シーケンシャル噴射は吸気弁開時期に燃料
噴射を終了させるエンド制御により行うので、間に合わ
ないことがあるから、次のステップ１３では最初にシー
ケンシャル噴射を行うべき気筒（Ｐ＝１の場合は＃２気
筒）の噴射タイミングは吸気行程に間に合うか否かを判
定し、間に合わない場合はステップ１４でその気筒に対
しても即時燃料噴射を行わせる。

間に合う場合はステップ１５に進んで、シーケンシャル
噴射を行わせる。

また、この後は、ステップ３での判定でスタートスイッ
チ９がＯＦＦ、ステップ４での判定でフラグＦが１であ
るので、そのままステップ１５に進んでシーケンシャル
噴射を行わせる。このときのパルス巾は２Ｔｅ＋Ｔｓで
ある。

第６図はパターン１　（Ｐ＝１）の場合の噴射モードの
切換えの様子を示し、第７図はパターン２（Ｐ＝２）の
場合の噴射モードの切換えの様子を示し、第８図はパタ
ーン３　（Ｐ＝３）の場合の噴射モードの切換えの様子
を示し、第９図はパターン４　（Ｐ＝４）の場合の噴射
モードの切換えの様子を示している。

これらから明らかなように、切換時における各気筒の燃
料の過不足がなくなり、空燃比が安定ずる。

ここで、ステップ３，４．５の部分が、始動時にスター
トスイッチのオフ後気筒判別信号が得られたことをもっ
て切換条件を検出する切換条件検出手段に相当する。

ステップ１，２，６．９の部分が、始動時に基準信号を
計数しＮ／２回毎の基準信号の発生により噴射タイミン
グを検出する噴射タイミング検出手段に相当する。

ステップ７の部分が、始動時に切換条件が検出されるま
で、噴射タイミングの検出時に全気筒の燃料噴射弁から
同時に燃料を噴射させる同時噴射制御手段に相当する。

ステップ１０．１１の部分が、切換条件の検出直後の噴
射タイミングの検出時に、切換条件の検出時における気
筒判別信号の発生から噴射タイミングに至るまでの基準
信号の発生数に対応させて予め定めたＮ／２気筒の燃料
噴射弁から燃料を噴射させるグループ噴射制御手段に相
当する。

ステップ１２，４の部分がグループ噴射後にシーケンシ
ャル噴射制御手段（ステップ１５）の作動を開始させる
シーケンシャル噴射開始手段に相当する。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、始動時にスター１
〜スイツチがオフとなってから気筒判別信号が得られた
ところで始動時の全気筒同時噴射からシーケンシャル噴
射への切換えを行うようにし、かつ、この切換時にグル
ープ噴射を行うことで、切換時における各気筒への燃料
の過不足をなくし、空燃比を安定させて、始動性の向上
とエミッションの改善とを図ることができるという効果
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図は燃料噴射
制御ルーチンのフローチャート、第４図はパターンのカ
ウントの様子を示す図、第５図はパターンによるクルー
プ噴射気筒を示す表図、第６図〜第９図はパターン別に
噴射モードの切換えの様子を示す図、第１０図は従来の
噴射モードの切換えの様子を示す図である。 １・・・機関　　４・・・吸気マニホールド　　５・・
・燃料ｌｉｔ　耐昇６・・・コントロールユニット　　
７・・・エアフローメータ　　８・・・クランク角セン
サ９・・・スタートスイッチ 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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各気筒毎に燃料噴射弁を備え、クランク角センサからの
   クランク角７２０°毎の気筒判別信号と、クランク角７
   ２０°／Ｎ（Ｎは気筒数）毎の基準信号とに基づいて、
   シーケンシャル噴射制御手段により、気筒別にそれぞれ
   の吸気行程にタイミングを合わせて燃料噴射を行う内燃
   機関の電子制御燃料噴射装置おいて、 始動時にスタートスイッチのオフ後気筒判別信号が得ら
   れたことをもって切換条件を検出する切換条件検出手段
   と、 始動時に基準信号を計数しＮ／２回毎の基準信号の発生
   により噴射タイミングを検出する噴射タイミング検出手
   段と、 始動時に切換条件が検出されるまで、噴射タイミングの
   検出時に全気筒の燃料噴射弁から同時に燃料を噴射させ
   る同時噴射制御手段と、 切換条件の検出直後の噴射タイミングの検出時に、切換
   条件の検出時における気筒判別信号の発生から噴射タイ
   ミングに至るまでの基準信号の発生数に対応させて予め
   定めたＮ／２気筒の燃料噴射弁から燃料を噴射させるグ
   ループ噴射制御手段と、 このグループ噴射制御手段による噴射後に前記シーケン
   シャル噴射制御手段の作動を開始させるシーケンシャル
   噴射開始手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の電子制御燃料噴射
   装置。