JPH025737A - 電子制御燃料噴射装置のパルス通電制御方法 - 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、電子制御燃料噴射装置、例えば電磁」イル或
は圧電Ｊ子を７クチユエータとする電子制御燃料噴射装
置に対する燃料噴射量に対応したパルス通電の周波数制
御に関する。

（従来の技術） 従来、電子制御燃料噴！）１装置のインジェクタはその
パルス通電周波数と５′″ｌ−ティー比を変えて燃料噴
射量を制御しているが、電子制御燃料噴射装置の開弁時
間が極めて小さい燃料噴射量の制御においては、制御が
不安定になるため、これを対策した発明が例えば特公昭
６１−６０２５６号、特開昭５９−１３６５２５号、特
開昭５５−１３７３２３Ｍの各公報に記載されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、こめｆｌｉ制御不安定領域はパルス通電の立下
り部分においても、電気的過度現象、電磁的ヒステリシ
ス現象、」イルスプリング等の機械的フリクションによ
って発生し、これが最大燃料部噴射の制御を不安定にし
て、エンジン運転の特に、加速制御特性の伸びを悪くし
ている。

即ら、特公昭６１−６０２５６号、特開昭５９１３６５
２５号に記載された発明は、いづれもパルス幅が小さい
ときのインジェクタの噴射特性の最小流量側非直線領域
での使用を問題にして、これを避ける対策が提案されて
いるが、インジェクタｔよパルスの立下りの最大流も側
で６萌記理由により非直線領域を有しており、エンジン
の高性能、高出力化によるインジェクタの使用流量範囲
の増大から最大’ａｌｌｔ側での非直線領域での燃料噴
射も問題とする必要があるにｂ拘らず、前記従来の両発
明とも高回転、高負荷域での問題解決は何ら提案されて
いない。

又、特開昭５５−１３７３２３号に記載された発明のよ
うに、［ンジン状態センサからの出力に応じて単位回転
当りの噴射パルス数を変化させる方法をとったとしてす
、最大流１ｊ側非直線領域の使用は避けられず、同−排
気部エンジンに対するエンジンの高性能、高出力化は望
めない。

その理由は、第１に、実際の燃料Ｉ１１１時間は圧カセ
ンザ、エアフロメータ等のエンジン状ｉｔ＝ンナによっ
て決まるのみならず、水温センサ、回転数センサ、吸気
温センサ等の他のセンサからの出力によって、例えば冷
機時の増量、高負荷時の増量、吸気温による密度補正や
加速時の増量など各種の増噛補正が加わって決定される
らのであり、エンジン状ｉセンサのみによって決定され
るものではない。

このため、エンジン状態センサ信号によると、最大流遺
に十分に余裕のあるエンジン負荷状態でも、他の要因に
よって、実際の要求噴射時間からは最大流は側の非直線
領域を使用してしまう事態が十分にありえ、その場合、
エンジンの高回転、高負荷域での運転特性を著しく不安
定にする結果となる。

第２に、もつと重要なのは、この最大流量側非直線領域
に相当する燃料噴射時間が噴射周期によって異なること
であり、そのため、同じエンジン状態センサ出力値であ
っても、エンジン回転数が異なると燃料噴射特性が非直
線領域に含まれたり含まれなかったりし、エンジン状態
センサににり燃料噴射時間を決定する特開昭５５−１３
７３２３９に記載された発明の方法では、最大流量側非
直線領域の使用を避ける目的に対しては妥当な方法では
ない。

（発明の［１的） 本発明は、電子制御燃料噴射装置の最大燃料量噴射の安
定した制御を可能にして、エンジン運転の特に、高回転
、高負荷域での運転特性を向上させることができる電Ｆ
　ｅｌ　＠燃料噴射装置のパルス通電制御方法を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、エンジンの運転状態に対応してエンジンに燃
料を供給づ゛る電子制御燃料噴射装置の開弁時間を制御
する任意周波数における任意デユープイー比のパルス通
電時間を算出し、該通電時間が前記電子制御燃料噴射装
置の最大流量側非直線領域に達する通電時間のときに前
記電子制御燃料噴射装置装置に対する開弁時間制御の周
波数を小さくして噴射周期を増大させ、前記パルス通電
時間に対するデユー゛アイー比を前記最大流量側非直線
領域に達しない程度の小さい値にした状態でパルス通電
時間も噴射周期に対応して増大させる電子制御燃料噴射
装置のパルス通電制御方法にある。

（作用） このように構成された電子制御燃料噴射装置のパルス通
電制御方法において、電子制御燃料噴射装置の噴射弁開
弁時間が、そのときの駆動周波数によって決まる直線領
域の最大開弁時間以内て゛あるか否かの判定を行い、最
大開弁時間以上のときは、非直線領域は駆動周波数によ
らず一定時間幅であるため、駆動周波数を小さくするこ
とにより、駆動周期に対するパルス通電の直線領域の割
合を増大させ、その結果、駆動周波数に応じて変更した
開弁時間において、非直線領域を使用することがないよ
うにすることができるため、要求量の燃料を正確に噴射
できる。

例えば噴射弁開弁時間が直線領域の最大開弁時間以上の
ときに、その駆動周波数を１／２にして開弁時間を２倍
にした場合、２パルス分の噴射周期で１パルスの噴射制
御を実施することになるため、直線領域内最大噴射時間
Ｔｎは 丁ｎ＝噴射周期（■１）−非直線領域時間（Ｔｍ）とな
り、これを２パルスに分けて噴射するときは、１パルス
分の直線領域内最大噴射時間Ｔｎ−はＴｎ”＝噴射周期
（ＴＩ／２）−非直線領域時間（Ｔｍ）となり、従って
、これを単純に２パルス分の直線領域内最大噴射時間と
して計算した場合の直線領域内最大噴射時間２■ｎ′は ２Ｔｎ−＝噴射周期（Ｔ１）−非直線領域時間（２Ｔｍ
）どなり、その結果、本発明は非直線領域ＦＲ間（’ｌ
ＩＩ＋）に相当する時間分、余分に直線領域内で燃料の
噴射制御を行うことができることになり、従来、非直線
領域を使用してしまっていた運転条件下においても、直
線領域内にてエンジンへの燃料噴射をノ［確に制御する
ことができる。

（発明の効果） このように本発明は、燃ＦＩ　ＨＡ射特性の直線領域を
増大させることができることから、エンジンの高回転、
高角？ｉ’ｌ域での運転特性を著しく向上させることが
できる効果がある。

（実施例） 次に、本発明の一実施例の構成を図面によって説明する
。

第１図、第２図に示すように、吸気管１に取付けられた
スロットルバルブ２の開度に対応して１ンジン３に燃料
を供給ける電子制御式燃料噴射装置の例えば電１ｉｆｔ
駆動或は圧１素ｆ駆動式インジェクタ４と、吸気管１に
取付けられて吸気管肚力に対応した出力信号を発生させ
る吸気圧センサ５と、エンジン回転数に対応した出力信
号を発生させるイグニッション」イル６と、エンジン３
のジ１１ケット７に取付けられてエンジン温度に対応し
た出力信号を発生させる水温センサ８とのそれぞれはマ
イクロコンピュータの電子制御装＠（通称ＥＣＵ）９に
接続されている。

即ち、吸気圧センサ５からの出力信号と水温センサ８か
らの出力信号とはレベル修正回路１０と△／Ｄコンバー
タ１１を介してＲＡＭ１２、Ｒ０Ｍ１３を記憶回路とす
るＣＰＵ１４に人力される他、イグニッションコイル６
からの点火１次信号ら波形成形回路１５を介してｃｐｕ
　ｉ　４に人力され、インジェクタ４はＣＰＵ１４から
駆動回路１６を介しての出力によって駆動制御される。

次に、本実施例の作用を第３図、第４図の動作特性図と
第５図のフローチャートによって説明する。

本実施例の７０−ヂヤートは点火同期で燃料を噴射する
制御シスアムであって、点火信号入力時に割込んで処理
されるプログラムを示し、本シスラムぐは点火信号入力
時にインジＩクタ４による燃料噴射開始とし、噴射終了
は別のタイマ割込みによるプログラム、例えば、噴射路
ｒ時刻をタイマにセットし、ＣＰＵ１４内部カウンタが
タイマレット値に一致したらｖ１込みンフトの起動→停
止処理が実施されるプログラムで処理される。

まず、ステップ１０１′ｃ今回の割込み時刻から前回の
割込み時刻を差引いて噴射周期を計算するとと５にへそ
の値を記憶１ノ、ステップ１０２で燃料噴射量に対応し
た要求噴射時間をＴＩＮＪに記憶した後、ステップ１０
３で噴射周期■１から第３図に示すインジェクツ４流猷
特性の最大流量側非直線領域Ｔｍを減算し、これを八に
記憶する。

なお、この最大流量側非直線領域ｒｍは前述したように
、インジェクタ４の動作特性、即ち、弁の動作特性によ
っＣ決まるところが多く、駆動周波数によらないほぼ一
定の値Ｔｍとして実験的に求められ、従って、前記Ａは
そのときのインジェクタ４駆動周波数（噴射周期）にお
ける実用域での最大開弁時間に相当する。

このようにＴＩＮＪとＡが演算された後、ステップ１０
４で燃料噴射量に対応した要求噴射時間ＴＩＮＪが最大
開弁時間Δより大きいか否かが判定され、ＴＩＮＪが八
より小さければステップ１０５で倍周期での噴射中を示
すフラグＢがＯが否かが判定され、Ｏであれば倍周期で
・の噴射中でないことからステップ１０６でＴＩＮＪに
よる燃料噴射を開始して停止する。

ステップ１０５でフラグＢが０でなければ倍周期での噴
射中ひあることからステップ１０７ｒＢを１つ減算し、
この場合は２倍周期から１倍周期への切換えで、この噴
射形式の移行時に噴射量の誤差を生じさせないための処
理として２重噴射を避けるため噴射開始処理を行わずに
制御を終了する。

次に、ステップ１０４で燃料噴射量に対応した要求噴射
時間丁ＩＮＪが最大開弁時間Ａより大きいときは、ステ
ップ１０８で要求噴射時間ＴＩＮ、」を２倍にして新た
にｒｌＮＪを記憶させるとともに、ステップ１０９で倍
周期での噴射中を示すフラグＢが０か否かが判定し、Ｏ
であれば倍周期での噴射中でないことからステップ１１
０でＴＩＮＪｌ、：Ｊ、る燃料噴射を開始し、このとき
のＴＩＮＪは要求量の２倍になっているため、ステップ
１１１でフラグＢに１を代入して２倍周期の噴射を開始
したことを記憶させ、次の点火割込みでは噴射開始をし
ないようにして制御を終了し、ステップ１０９でフラグ
ＢがＯでない場合は、倍周期での噴射中であることから
ステップ１０７の場合同様、ステップ１１２でＢを１つ
減算し、この場合は２倍周期の噴射中で噴射開始タイミ
ングでない点火割込み時期での処理として噴射開始処理
を行わずに制御をＩ？？する。

以りの動作を示したのが第４図であって、第４図の１１
は通常周期のインジェクタ４出力の様子を示し、第４図
の１〕２は２倍周期のインジェクタ４出力の様子を示し
、エンジン３に対するＰｌ、Ｐ２の要求噴射時間は同一
で、そのとき、Ｐｌは直線領域の最大流量を示している
のに対して、Ｐ２では最大流檄に対して図示した余裕分
を持っており、その結果、本実施例の場合、従来の制御
より広い範囲まで直線性を損うことなく燃料の噴射供給
を行うことができる。

なお、本実施例においては燃料噴射制御を点火同期で点
火毎噴射のシステムで説明したが、１／２サイクル毎噴
射のシステムを１サイクル毎噴射とする制御でも、又、
クランク角センサ出力に同期して噴ｔＡ−Ｊるシス１ム
で６良く、又、回転同期の噴射システムにおいては複数
気筒のエンジン３に対して１個のインジェクタ４のＳＰ
　Ｌ及び、エンジン３の各気筒別にインジェクタ４を設
けたＥＦｌのいずれにも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の機械的構成を示す説明図、
第２図はその電気ブロック図、第３図と第４図はその動
作特性図、第５図はその電気制御の°ノロ−チャー８図
である。 １・・・吸気管 ３・・・エンジン ５・・・吸気ＥＬ　ｔンサ ８・・・水温センυ ２・・・スロットルバルブ ４・・・インジェクタ ６・・・イグニッションコイル ９・・・電子制御装置 １司斗吟１り 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの運転状態に対応してエンジンに燃料を供給す
   る電子制御燃料噴射装置の開弁時間を制御する任意周波
   数における任意デューティー比のパルス通電時間を算出
   し、該通電時間が前記電子制御燃料噴射装置の最大流量
   側非直線領域に達する通電時間のときに前記電子制御燃
   料噴射装置に対する開弁時間制御の周波数を小さくして
   噴射周期を増大させ、前記パルス通電時間に対するデュ
   ーティー比を前記最大流量側非直線領域に達しない程度
   の小さい値にした状態でパルス通電時間も噴射周期に対
   応して増大させることを特徴とする電子制御燃料噴射装
   置のパルス通電制御方法。