JPH027410B2 - - Google Patents

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JPH027410B2
JPH027410B2 JP56115272A JP11527281A JPH027410B2 JP H027410 B2 JPH027410 B2 JP H027410B2 JP 56115272 A JP56115272 A JP 56115272A JP 11527281 A JP11527281 A JP 11527281A JP H027410 B2 JPH027410 B2 JP H027410B2
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wave generator
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Nobuyuki Kobayashi
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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  • Details Of Flowmeters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸気管の圧力に関係して内燃機関へ
の燃料噴射量を制御される内燃機関用燃料噴射装
置、特に機関の吸気管圧力を忠実に測定して燃料
噴射量を正確に制御する装置に関する。
内燃機関の吸気管内の圧力は絞り弁による流れ
抵抗と吸入空気流量とによつて決まる平均圧力の
上に、機関の吸入行程毎に発生する吸気圧脈動成
分が重畳されている。前述した種類の燃料噴射装
置では、燃料噴射量を演算するために必要な吸気
圧力を電気信号に変換する圧力センサが吸気管に
設置されている。吸気圧脈動成分を除去して平均
圧力を正確に測定するため、吸気管と圧力センサ
の間に絞りを設けるか、またはセンサと噴射時間
演算装置との間に低域波器を設けている。
このような絞りまたは低域波器によつて吸気
圧脈動成分を除去することはできるが、機関の加
速または減速時における平均圧力の急変に対する
応答の大きな遅れが生じる。加速時または減速時
における平均圧力のこの応答遅れは、このような
過渡運転状態における燃料噴射量の誤差を生じ、
機関の加速性能悪化および加速時または減速時に
おける排気ガス中の有害成分の増大をまねく。
本発明の目的は、吸気圧脈動成分を除去するた
め設けられている低域波器の応答遅れを補償す
ることにより、加速時における燃料噴射量の応答
したがつて出力性能を改善することである。また
本発明の他の目的は機関の加速時および減速時に
おける空燃比を正確に制御して、機関の排出ガス
中の有害成分を減少することである。
吸気管の圧力に関係して燃料噴射量を制御され
る内燃機関用燃料噴射装置において、本発明によ
れば、吸気管圧力を測定する圧力センサと燃料噴
射時間を演算する噴射量演算装置との間に設けら
れる圧力センサ信号処理装置が、２つの直列接続
された低域波器を含み、これら低域波器のう
ち第１の低域波器の出力信号と第２の低域波
器の出力信号とが減算回路に加えられ、この減算
器の出力信号と第１の低域波器の出力信号とが
加算回路に加えられ、この加算回路の出力信号が
噴射時間演算装置へ加えられる。
さらに本発明によれば、吸気管圧力を測定する
圧力センサの出力端に、２つの低域波器が並列
に接続され、これらの低域波器の出力信号が減
算回路に加えられ、この減算回路の出力信号と一
方の低域波器の出力信号とが加算回路に加えら
れ、この加算回路の出力信号が噴射時間演算装置
へ加えられる。
さらに本発明によれば、圧力センサの出力端に
２つの低域波器が直列に接続され、これら低域
波器の出力信号が、入力抵抗および帰還抵抗を
もつ演算増幅器からなる演算回路の２つの入力端
へそれぞれ加えられ、この演算回路の出力信号が
噴射時間演算装置へ加えられる。
本発明を図面について以下に説明する。
第１図において、１は内燃機関本体で、その吸
気管２内には絞り弁３が設けられ、エアクリーナ
を経て吸気管２へ空気が吸入される。吸気管２内
の圧力を測定する圧力センサ５は、導線６を介し
て圧力センサ信号処理装置７へ与えられる。この
圧力センサ信号処理装置７の出力信号は噴射時間
演算装置８へ送られる。この噴射時間演算装置８
は公知の形式のもので、圧力センサ信号処理装置
７の出力信号のみならず他の機関作動パラメータ
を与えられ、機関の点火装置９から導線１０を介
して供給される点火信号に同期して、導線１１を
介して吸気管１２内へ開口する電磁インジエクタ
１２を駆動する。インジエクタ１２は、ポンプ１
３を介して燃料タンク１４から送られる燃料を吸
気管２内へ噴射する。
第２図は圧力センサ信号処理７の詳細を示し、
圧力センサの出力信号が到来する入力端子２１に
は、同じあるいは異なる通過周波数範囲をもつ２
つの低域波器２２および２３が直列接続されて
いる。これらの波器として、RC波器、LC
波器のような種々の形式の波器を用いることが
できる。第１の低域波器２２の出力端は減算回
路２４の正入力端に接続され、第２の低域波器
２３の出力端は減算回路２４の負入力端に接続さ
れている。並列接続された２つの加算用入力抵抗
２５および２６と演算増幅器２７とからなる加算
回路２８の第１の入力抵抗２５には減算回路２４
の出力端が接続され、第２の入力抵抗２６には第
１の低域波器２２の出力端が接続されている。
２９は加算回路２８の出力端で、噴射時間演算装
置の入力端でもある。
第２図に示した圧力センサ信号処理装置の回路
の出力電圧信号の時間的変化を示す第３図につい
て、この圧力センサ信号処理装置の作用を説明す
る。
V21は入力端子２１に入つてくる圧力センサの
出力信号を示す。機関の絞り弁を時刻t1で急速に
開くと、同時に圧力センサの出力V21信号も急速
に上昇することがわかる。この信号には、前述し
たように機関の吸気圧脈動による脈動電圧成分が
含まれている。このような脈動電圧成分を含んだ
信号がそのまま噴射時間演算装置へ送られると、
脈動電圧の波形のどのレベルで噴射時間が演算さ
れるかに応じて、演算結果が相違することにな
り、機関への燃料供給量が不安定となる。
V22は第１の低域波器２２を通過したあとの
信号を示している。これからわかるように信号
V21から脈動電圧成分が除去され、定常状態では
吸気管の平均圧力に比例した信号電圧が得られ
る。しかしながら吸気管圧力の上昇に対応する電
圧信号の立上り部分にはかなりの遅れが存在す
る。
従来の燃料噴射装置では、この様な遅れをもつ
信号がそのまま噴射時間の演算に使用されていた
ので、加速あるいは減速のような過渡状態におけ
る空燃比が正確に制御できなかつた。本発明によ
れば、この遅れを補償する回路が付加されてい
る。すなわち第１の低域波器２２の出力信号
V22は第２の低域波器２３に入る。この第２の
低域波器２３の出力信号V23は信号V21よりさ
らに遅れる。減算回路２４において信号V22と信
号V23との差が形成され、その出力端に信号V24
が現われる。加算回路２８において信号V24に信
号V22が加えられるので、この加算回路２８の出
力端２９には、脈動電圧成分を含まず平均吸気圧
力に実質的に一致して変化する出力信号V29が得
られ、これが噴射時間演算装置へ送られる。
こうして圧力センサの出力信号V21は、第２図
に示す信号処理装置を通ることにより、脈動電圧
成分を除去されしかも応答遅れのない平均出力信
号V29に処理される。
以上の記載では加算用入力抵抗２５と２６の値
が等しいことを仮定したが、加算回路２８の抵抗
２５の値を抵抗２６よりも小さく選ぶと、加速時
に入力信号V21よりも急速な立上りを示す出力信
号V29′を得ることもできる。この方策は、噴射さ
れた燃料が冷えている吸気管壁等に付着して加速
時に空燃比が大きくなることを防止するのに有効
である。
第４図には、機関の絞り弁が閉じられ、したが
つて吸気管圧力が低下する場合圧力センサ信号処
理装置における回路の出力信号を示している。こ
れからわかるように第３図における加速時と同様
に、吸気圧脈動成分のみを除去されかつ応答遅れ
のない忠実な信号波形V29が得られ、排気ガス中
の有害成分が低減せしめられる。
第５図は圧力センサ信号処理装置の別の実施例
を示す。圧力センサ信号処理装置の入力端子２１
には、第１の低域波器３２と第２の低域波器
３３が並列に接続されている。第１の低域波器
３２は第２図の低域波器２２と同じような特性
をもつているが、第２の波器３３は第３図の信
号曲線V23に対応する大きい遅れをもつように選
ばれる。これら低域波器３２，３３の出力端は
減算回路３４へ接続され、この減算回路３４の出
力端と第１の波器３２の出力端が、加算用入力
抵抗３５，３６と演算増幅器３７とからなる加算
回路３８の入力抵抗３５，３６へそれぞれ接続さ
れている。４０は整合用抵抗である。この装置の
作用は、第２図について述べたのとほぼ同じなの
で、これ以上の説明を省略する。
第６図は圧力センサ信号処理装置の第３実施例
を示し、圧力センサの出力信号を受ける入力端子
２１には、同じかまたは異なる第１の低域波器
４２と第２の低域波器４３が直列接続されてい
る。入力抵抗４５、帰還抵抗４６および演算増幅
器４７からなる演算回路４４の負入力端は入力抵
孔４５を経て第２の低域波器４３に接続され、
その正入力端は第１の低域波器４２に接続され
ている。この演算回路４４の抵抗４５および４６
の値を適当な大きさに選ぶことにより、前述した
実施例と同じような信号処理を行なうことができ
る。いま抵抗４５と４６が互いに等しい特定の値
をもつものとすれば、第１の抵抗波器４２の出
力信号V42と第２の低域波器４３の出力信号
V43と演算回路４４の出力信号V29との間には次
の関係がある。
V29＝2V42−V43 すなわち抵抗R45，R46の値の適当な選択によ
り、平均吸気圧変化に相当する信号が出力端子２
９に得られる。平気吸気圧変化の曲線に応じて、
両低域波器４２，４３の特性、抵抗４５および
４６の抵抗値やその比を異なる値に選び得ること
はもちろんである。
第８図は第６回の回路の具体的な構成を示し、
第１の低域波器４２は、鋭い遮断特性をもつ二
次能動波器で、負入力端と出力端との間を短絡
された演算増幅器４２１、この増幅器の正入力端
に直列接続された２つの入力抵抗４２２および４
２３、これら抵抗４２２，４２３の接続点と増幅
器４２１の負入力端との間に接続されたコンデン
サ４２４、および一方の極を増幅器４２１の正入
力端に接続されまた他方の極を接地されたコンデ
ンサ４２５からなる。また第２の低域波器４３
は抵抗４３１とコンデンサ４３２からなるＬ形一
次波器である。なお波器４３と演算回路４４
との間には緩衝増幅器４８が接続されている。こ
の場合第２の低域波器４３の抵抗４３１および
コンデンサ４３２の値により定まる時定数、また
は演算回路４４の抵抗４５と４６との比を適当に
選ぶことにより、第９図に示すように加速時にオ
ーバシユートをもち、また減速時にアンダシユー
トをもつ出力信号V29が得られる。それにより加
速時における混合気の希薄を補償し、また減速時
における混合気の濃厚を補償して、機関の良好な
運転性能と良好な排気ガス放出を達成することが
できる。
このようにして本発明によれば、吸気管圧力の
脈動成分が低域波器により除去されるのみなら
ず、加速や減速のような過渡状態において低域
波器による応答遅れが付加的な回路により補償さ
れる。したがつて吸気圧の脈動による圧力センサ
出力中の脈動電圧成分を除去し、吸気管の平均圧
力の変化に忠実に応答する信号が得られ、この信
号により機関へ噴射される燃料の量が忠実に制御
される。その結果内燃機関の加速性能が改善さ
れ、また加速時および減速時の空燃比が正確に制
御可能となるため、機関の排出ガス中の有害成分
の低減も可能になる。しかも圧力センサ信号処理
装置は電気回路から構成されているので、小形で
場所をとらず、摩耗もない。電気回路の定数を適
当に選べば、簡単に所望の特性が得られるという
利点もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は内燃機関の燃料噴射装置の全体の概略
構成図、第２図は本発明による圧力センサ信号処
理装置の回路図、第３図および第４図はその作用
を説明する線図、第５図は異なる圧力センサ信号
処理装置の回路図、第６図はさらに別の圧力セン
サ信号処理装置の回路図、第７図はその作用を説
明する線図、第８図および第９図は異なる圧力セ
ンサ信号処理装置の回路図および作用を説明する
線図である。 １…機関本体、２…吸気管、５…圧力センサ、
７…圧力センサ信号処理装置、８…噴射時間演算
装置、１２…インジエクタ、２２，２３；３２，
３３；４２，４３…低域波器、２４，３４…減
算回路、２８，３８…加算回路、４４…演算回
線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 吸気管の測定圧力に関係して燃料噴射量を制
    御される内燃機関用燃料噴射装置において、吸気
    管圧力を測定する圧力センサと燃料噴射時間を演
    算する演算装置との間に接続される圧力センサ信
    号処理装置が、第１の低域波器と、この第１の
    低域波器に直列接続される第２の低域波器
    と、第１の低域波器の出力端および第２の低域
    波器の出力端に接続される減算回路と、この減
    算回路の出力端と第１の低域波器の出力端に接
    続される加算回路とを含んでいることを特徴とす
    る、内燃機関の燃料噴射装置。 ２ 第１の低域波器および第２の低域波器が
    同じあるいは異なる通過帯をもつRC波器、LC
    波器であることを特徴とする、特許請求の範囲
    第１項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。 ３ 第１の波器の出力端が減算回路の正入力端
    に接続され、第２の低域波器の出力端が減算回
    路の負入力端に接続されていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の燃
    料噴射装置。 ４ 減算回路の出力端に接続される加算回路の加
    算入力抵抗と第２の低域波器の出力端に接続さ
    れる加算回路の加算用入力抵抗とが同じ抵抗値を
    もつていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    １項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。 ５ 減算回路の出力端に接続される加算回路の加
    算用入力抵抗の抵抗値が、第２の低域波器の出
    力端に接続される加算回路の加算用入力抵抗より
    小さいことを特徴とする、特許請求の範囲第１項
    に記載の内燃機関の燃料噴射装置。 ６ 吸気管の測定圧力に関係して燃料噴射量を制
    御される内燃機関用燃料噴射装置において、吸気
    管圧力を測定する圧力センサと燃料噴射時間を演
    算する演算装置との間に接続される圧力センサ信
    号処理装置が、第１の低域波器と、この第１の
    低域波器に対して並列接続される第２の低域
    波器と、第１の低域波器の出力端および第２の
    低域波器の出力端をそれぞれ接続される入力端
    をもつ減算回路と、この減算回路の出力端と第１
    の低域波器の出力端に接続される加算回路を含
    んでいることを特徴とする、内燃機関の燃料噴射
    装置。 ７ 第１の低域波器の出力端が減算回路の正入
    力端に接続され、第２の低域波器の出力端が減
    算回路の負入力端に接続されていることを特徴と
    する、特許請求の範囲第６項に記載の内燃機関の
    燃料噴射装置。 ８ 第２の低域波器が第１の低域波器より大
    きい遅れをもつていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第７項に記載の内燃機関の燃料噴射装
    置。 ９ 吸気管の測定圧力に関係して燃料噴射量を制
    御される内燃機関用燃料噴射装置において、吸気
    管圧力を測定する圧力センサと燃料噴射時間を演
    算する演算装置との間に接続される圧力センサ信
    号処理装置が、第１の低域波器と、この第１の
    低域波器に直列接続される第２の低域波器
    と、入力抵抗、帰還および演算増幅器からなる演
    算回路とを含み、第１の波器および第２の波
    器の出力端が、演算増幅器の２つの入力端にそれ
    ぞれ接続されていることを特徴とする、内燃機関
    の燃料噴射装置。 １０ 演算回路の入力抵抗および帰還抵抗が同じ
    抵抗値をもつていることを許徴とする、特許請求
    の範囲第９項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。 １１ 演算回路の入力抵抗が演算増幅器の負入力
    端にあることを特徴とする、特許請求の範囲第９
    項あるいは第１０項に記載の内燃機関の燃料噴射
    装置。 １２ 第１の低域波器が演算回路の正の入力端
    に接続され、第２の低域波器が演算回路の負入
    力端に接続されていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第９項あるいは第１０項に記載の内燃機
    関の燃料噴射装置。 １３ 第１の低域波器が演算増幅器と複数の抵
    抗と複数のコンデンサとを含む能動波器である
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第９項に記載
    の内燃機関の燃料噴射装置。 １４ 第２の低域波器が抵抗とコンデンサとか
    らなるＬ形波器であることを特徴とする、特許
    請求の範囲第９項に記載の内燃機関の燃料噴射装
    置。 １５ 第１の低域波器の時定数および第２の低
    域波器の時定数が、オーバシユートおよびアン
    ダシユートを生ずるような値をもつていることを
    特徴とする、特許請求の範囲第９項に記載の内燃
    機関の燃料噴射装置。 １６ 第２の波器と演算回路との間に緩衝増幅
    器が接続されていることを特徴とする、特許請求
    の範囲第９項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
JP56115272A 1981-07-24 1981-07-24 内燃機関の燃料噴射装置 Granted JPS5828618A (ja)

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US06/337,716 US4411235A (en) 1981-07-24 1982-01-07 Fuel injection system for internal combustion engine
DE3200547A DE3200547C2 (de) 1981-07-24 1982-01-11 Brennstoff-Einspritzanlage für Brennkraftmaschinen

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