JPH0223251A

JPH0223251A - エンジンの燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH0223251A
Application number: JP63172961A
Authority: JP
Inventors: Kunikimi Minamitani; 邦公南谷; Tetsuo Takahane; 高羽　徹郎; Akibumi Yamashita; 山下　晃文; Toshihide Nishikawa; 俊秀西川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1990-01-25
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: US4987876A; JP2652417B2

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）本発明はエンジンの電子制御式燃料噴射装置に関する。

（従来技術）エンジンの電子制御式燃料噴射装置においては、一般に
、所定の気筒あるいは所定の気筒群毎に所定のタイミン
グで吸入空気量を検出し、その検出値に基づいて燃料噴
射量を演算する。

ところで、各気筒の燃焼室に入る実際の空気量に合った
量の燃料を供給するためには、吸入空気量の検出は実際
に燃料を噴射するタイミングに近いところで行う必要か
ある。吸入空気量の検出と実際に燃料を噴射するタイミ
ングがあまりずれると、その間の吸入空気量の変化が燃
料噴射量に反映されないため、過渡時の空燃比を的確に
制御することができない。そのため、燃料噴射は各気筒
の吸気行程で行い、その直前に吸入空気量の検出とそれ
に基づいた噴射量演算を行うのが好ましい。

ところが、このように吸気行程に入ってから燃料の噴射
を行っていたのでは、低負荷時にはそれでよいが、エン
ジンの負荷が大きくなり燃料噴射量が多くなって燃料噴
射に要する時間が長くなると、噴射された燃料がその吸
気行程の間に燃焼室に入りきらないといった現象が生ず
る。そこで、通常は、吸入空気量の検出と噴射量の演算
を吸入行程の前に行うことで、高負菊時の噴射所要時間
に合わせて燃料噴射のタイミングを設定できるようにし
ている。その場合、噴射のタイミングは負荷に応じて可
変にすることがある。しかし、このように吸入空気量検
出のタイミングを一律に前の方に持って行ったのでは、
上記のように過渡時において実際の吸入空気量に見合っ
た燃料噴射を行うこができず、そのため、過渡的に空燃
比が希薄となり、走行性が悪化するといった問題が生ず
る。

また、従来、例えば特開昭６０−１１６８４０号公報に
記載されているように、実際に各気筒の燃焼室に入る空
気量を的確に検出し、とくに過渡時に吸気行程中も刻々
変化する吸入空気量に合わせて燃料噴射を行おうという
ことで、各気筒の吸気行程中に燃料噴射量の演算を複数
回行い、各演算毎に燃料を噴射するようにしたものも知
られている。しかしながら、このようなものでは、やは
り、高負荷になって噴射パルス幅が大きくなると、噴射
した燃料がその吸気行程中に燃焼室に入りきらないとい
った問題が残る。

（発明の目的）本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、広
い運転領域で、エンジンの気筒毎にその吸気行程で実際
に吸入される空気量に見合った適正な燃料噴射量を得る
ことができ、しかも、運転状態に拘わらず、噴射された
燃料を全て当該吸気行程の間に燃焼室に供給することの
できるエンジンの燃料噴射装置を得ることを目的として
いる。

（発明の構成）本発明は、燃料噴射時期を可変にするとともに、燃料噴
射時期の変更に合わせて吸入空気量の検出とそれに基づ
いた燃料噴射量の演算のタイミングを変更することで上
記目的の達成を実現した匂のであって、その構成はつぎ
のとおりである。すなわち、本発明に係るエンジンの燃
料噴射装置は、第１図に示すように、エンジンの吸入空
気量を吸気行程前の所定のタイミングで検出する吸入空
気量検出手段と、該吸入空気量検出手段によって検出さ
れた吸入空気量に基づいてエンジンの燃料噴射ｌを演算
する燃料噴射量演算手段と、該燃料噴射量演算手段によ
って演算された量の燃料を吸入空気量検出後の所定のタ
イミングでエンジンに噴射する燃料噴射手段と、前記燃
料噴射量演算手段の出力を受け、前記燃料噴射手段によ
って噴射される燃料の全てが当該吸気行程の間にエンジ
ンの燃焼室に入るよう燃料噴射の前記タイミングを変更
する噴射時期変更手段と、該噴射時期変更手段の出力を
受け、前記吸入空気量検出手段による吸入空気量検出の
前記タイミングを変更された前記燃料噴射のタイミング
に応じて変更する吸入空気量検出時期変更手段を備えた
ことを特徴としている。

（作用）吸入空気量検出手段は、各気筒について吸気行程前の所
定のタイミングでエンジンの吸入空気量を検出する。そ
して、その検出値に基づいて燃料噴射量が演算され、燃
料噴射手段が作動して所定のタイミングで気筒毎の燃料
噴射が行われる。そして、燃料噴射量の演算値が大きく
て、通常のタイミングでは噴射燃料がその吸気行程の間
に当該気筒の燃焼室に入りきらないときは、噴射時期変
更手段が作動して、噴射された燃料の全てがその吸気行
程で燃焼室に入りきるよう燃料噴射のタイミングが変更
される。また、変更された燃料噴射のタイミングに応じ
て吸入空気量検出のタイミングも変更され、燃料噴射直
前の適正なタイミングで吸入空気量の検出とそれに基づ
いた燃料噴射量の演算か行われる。

（実施例）以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は４気筒エンジンに適用した本発明の一実施例の
全体システム図である。

この実施例において、エンジン１の燃焼室２には点火プ
ラグ３が設けられ、該点火プラグ３は配電器４を介して
点火コイル５に接続されている。

また、エンジン！の吸気通路６には、吸気ボート７に近
接して燃料噴射用のインジェクタ８が設けられ、サージ
タンク９上流にはスロットル弁ｌＯが、また、さらにそ
の上流には熱線式のエアフローセンサ１１が設けられて
いる。インジェクタ８および点火コイル５はコントロー
ルユニット！２によって制御される。コントロールユニ
ット１２には、エアフローセンナ１１の出力である吸入
空気儀信号、配電器４に付設されたクランク角センサお
よびシリンダセンサ（気筒識別センサ）からのクランク
角信号および気筒識別信号等が入力され、それらに基づ
いて気筒毎に点火時期と燃料噴射量および噴射時期の演
算が行われる。燃焼用空気は図示しないエアクリーナか
ら吸気通路６に入り、燃料とともに吸気弁１３を介して
燃焼室２に吸入される。また、燃焼後の排気は排気弁１
４を介して排気通路１５に流れ、触媒装置１６を経て排
出される。

つぎに、この実施例における燃料噴射の制御を第３図の
タイムチャートおよび第４図の領域図によって説明する
。

第３図において、（ａ）はエンジンの吸入空気量Ｑ６の
変化を示しており、（ｂ）は吸入空気量Ｑ、とエンジン
回転数から求まる燃料噴射！Ｔｐを示している。燃料噴
射量Ｑ、が所定値Ｑ、以下のときは、現在吸気行程のト
ップにある気筒（以下、これをＦ。、Ｌという）に対し
て燃料噴射が行われる（これをＦ　ｃｙＬ噴射という）
。そして、ＱａがＱ、を越えた領域では、ある気筒の吸
気行程のトップにおいて、クランク角１８０°後に吸気
行程のトップがくる次の気筒に対し燃料噴射が行われる
（これを火気筒噴射という）。これを領域図で表したも
のが第４図である。この図に示されるように、Ｑ、＝Ｑ
、のラインを境に低負荷・低回転側（Ｑ、小）はＦｅｙ
ｔ噴射の領域とし、高負荷・高回転側（Ｑ、大）は火気
筒噴射の領域としている。

第３図（ｃ）は、燃料噴射がいずれのパターンで行われ
ているかを示すフラグＸである。Ｘ＝ＯはＦ　ｃｙＬ気
筒噴射に、また、Ｘ＝１は火気筒噴射にそれぞれ対応す
る。

つぎに、同図（ｄ）〜（ｇ）はそれぞれ、第１気筒（＃
ｌ）、第３気筒（＃３）、第４気筒（＃４）、第２気筒
（＃２）の燃料噴射パルスを示すものである。噴射順序
は＃１．＃３．＃４．＃２である。矢印で示す範囲は吸
気行程である。なお、破線は、比較のため、火気筒噴射
を行わない方式での噴射パルスを示している。同図（ｈ
）は現在吸気行程のトップにある気筒Ｆｃｙｔを示して
いる。

Ｑａ≦Ｑ６のＦｃｙＬ噴射の領域においては、＃Ｉ。

＃３．＃４．＃２の順に、それぞれの気筒の吸気行程の
トップで検出した吸入空気量に基づいて燃料噴射量を演
算し、直ちにその気筒に燃料を噴射する。

Ｑ、＞Ｑ、の火気筒噴射の領域では、それぞれの気筒の
吸気行程のトップよりクランク角１８０゜府、すなわち
一つ前の気筒の吸気行程のトップにおいて吸入空気量を
検出し、その検出値に基づいて直ちに噴射量を演算し燃
料を噴射する。つまり、現在吸気行程のトップにある気
筒Ｆ　ｅｙｉに燃料を噴射するのではなく、現気筒Ｆ。

、Ｌの吸気、トップにおいて火気筒のための吸入空気量
の検出を行い、直ちに噴射量を演算して燃料を噴く。

また、Ｆ　ｃｙＬ噴射の領域から火気筒噴射の領域への
切り換え時においては、火気筒噴射の領域に入った直後
に最初に吸気行程のトップが来る気筒が例えば第３図（
ｅ）に示すように＃３であれば、この吸気トップにおい
ては、この＃３とつぎの＃４の双方に対して燃料噴射を
行う。これによって、切り換え時の噴射抜けの発生を防
止している。また、逆に火気筒噴射の領域からＦ　ｃｙ
ｔ噴射の領域への切り換え時においては、ＦｃｙＬ噴射
の領域に入った直後に最初に吸気行程のトップが来る気
筒が第３図（ｄ）に示すように＃！であれば、この吸気
トップにおいては＃１への燃料噴射を行わない。つまり
、＃ｌに対しては、Ｉ８０°前の＃２の吸気トップにお
いて燃料噴射が行われているので、切り換え直後の燃料
噴射を一度抜くことで二度噴射を行・わないようにして
いる。

このような制御を行うことにより、低負荷時には、燃料
を噴射する気筒の吸気行程のトップで吸入空気量を検出
することで、実際にその気筒に吸入される空気量に見合
った量の燃料を噴射することができ、また、高負荷時に
は、一つ前の気筒の吸気行程のトップで燃料噴射を開始
することで、その１８０°　（クランク角）後に来るそ
の気筒の吸気行程が終了するまでに、噴射された燃料が
全て燃焼室に入るようにすることができる。したがって
、低負荷、高負荷、あるいは定常、過渡のあらゆる状況
において確実な燃料供給が行え、走行性能およびエミッ
ション性能が改善される。

第５図は上記制御を実行するフローチャートである。以
下これを説明する。

スタートすると、まず吸入空気量（吸気りＱ４を読み込
み、ついで、エンジン回転数Ｎ０を読み込む。そして、
Ｑ　、／Ｎ　、？こ定数Ｋを掛けて燃料噴射量Ｔ９を算
出する。

つぎに、現在吸気トップの気筒（Ｆｃｙｔ）を読み込む
。

そして、Ｑ、かＱ、より大であるかどうかを見て、大（
Ｑ　、＞　Ｑ　ａ）であれば、つぎに、フラグＸがゼロ
であるかどうかを見る。

フラグＸがゼロということは、前回がＦｃｙｉ噴射であ
って、今回初めてＱ、＞Ｑ、になったということで、フ
ラグＸを１とし、Ｆ　ｃｙｔ及び次に吸気行程のトップ
が来る気筒（火気筒）の双方に同時に燃料を噴く。

また、Ｑ　、＞　Ｑ、であってＸ−０でないときは、前
回以前から火気筒噴射の領域に入っているということで
、火気筒のみに燃料を噴く。

つぎに、Ｑ、＞Ｑ、でないときは、ｘ＝Ｏであるかどう
かを見て、Ｘ＝０でなければ、今回初めてＰｃｙｃ噴射
の領域に入ったということで、フラグＸをゼロとし、こ
のときは燃料噴射を行わない。

また、Ｘ＝Ｏであれば、面回以前からＦｃｙｃ噴射の領
域Ｉこ入っている七いうことで、現在吸気トップの気筒
Ｆ　ｃｙｔに燃料を噴く。

なお、上記実施例においては、吸入空気量の大きさを見
て燃料噴射パターンの切り換えを行っているが、この切
り換えはエンジン負荷やエンジン回転数によって行うよ
うにしてもよい。また、上記実施例では、噴射パターン
を１８０°　（クランク角）毎の２段階にきりかえるよ
うにしているが、これは必ずしも２段階でなくとも、９
０°　（クランク角）あるいは、それ以下の切り換え量
で多段階に切り換えるようにすることもできる。

上記実施例では、吸気行程のトップにおいて吸入空気量
の検出を行い、その直後に現気筒あるいは火気筒の燃料
噴射を行うようにしているが、吸入空気量の検出時期は
、吸気行程のトップ以前の１８０°　（クランク角）の
間の任意の時期に設定することができる。

（発明の効果）本発明は以上のように構成されているので、エンジンの
広い運転領域において気筒毎に最新の吸入空気量を燃料
噴射ｌに反映させることができ、しかも、運転状態に拘
わらず、噴射された燃料の全てが各吸気行程が終了する
までに各気筒の燃焼室に入るようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例の全体システム図、第３図は同実施例の制御特性を示
すタイムチャート、第４図は同実施例の制御を説明する
領域図、第５図は同実施例の制御を実行するフローチャ
ートである。ｌ；エンジン、８；インジェクタ、１１：エアフローセ
ンサ、１２：コントロールユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

　（１）エンジンの吸入空気量を吸気行程前の所定のタ
イミングで検出する吸入空気量検出手段と、該吸入空気
量検出手段によって検出された吸入空気量に基づいてエ
ンジンの燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、
該燃料噴射量演算手段によって演算された量の燃料を吸
入空気量検出後の所定のタイミングでエンジンに噴射す
る燃料噴射手段と、前記燃料噴射量演算手段の出力を受
け、前記燃料噴射手段によって噴射される燃料の全てが
当該吸気行程の間にエンジンの燃焼室に入るよう燃料噴
射の前記タイミングを変更する噴射時期変更手段と、該
噴射時期変更手段の出力を受け、前記吸入空気量検出手
段による吸入空気量検出の前記タイミングを変更された
前記燃料噴射のタイミングに応じて変更する吸入空気量
検出時期変更手段を備えたことを特徴とするエンジンの
燃料噴射装置。