JPH0316492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各気筒の吸気行程に合せて燃料噴射
を行うエンジンの燃料噴射制御装置に関するもの
である。

（従来技術） 従来より、エンジンの燃料噴射制御として、例
えば、特開昭59−29733号に、見られるように、
各気筒に配設したインジエクタに、エンジン運転
状態から求めた燃料噴射時間だけ、吸気行程に合
せて各気筒毎に燃料噴射パルスを出力して燃料を
独立噴射する技術が知られている。この独立噴射
は、エンジンの過渡特性等の運転性能の応答性に
優れるものであるとともに、例えば、吸気行程の
終了間際に燃料を噴射供給して、燃料を点火プラ
グ近傍に偏在させて成層化による希薄燃焼を可能
にするなどの特長を有する（特開昭58−85319号
参照）。

そして、燃料噴射時間すなわち燃料噴射量は運
転状態によつて変化し、これに応じて噴射タイミ
ングの変更が必要となるが、上記先行例は、燃料
噴射終了時期が所定のクランク角となるように、
運転状態に応じて燃料噴射開始時期を変更して対
応しているものであり、加速時には燃料を加速増
量するのに伴つて、その燃料噴射開始時期を早め
るようにしている。

しかして、上記のように加速時に燃料噴射タイ
ミングを早めるようにした場合に、加速状態が終
了もしくは加速の程度が低減して噴射量の減少に
応じて噴射タイミング（先行例では噴射開始タイ
ミング）を加速前の時期に遅らせる必要がある
が、急激な噴射タイミングの変更は大きなトルク
変動を伴い、エンジンの運転性にトルクシヨツク
を与える恐れがある。

すなわち、燃料噴射を各気筒の吸気工程に合せ
て吸気弁の開弁中に行い、例えば、前記のように
燃料の成層化を行うように噴射タイミングを吸気
行程の後半に設定したものにおいて、エンジン運
転が加速状態に移行した場合に、スロツトル開度
の増大に応じて空気は応答性よく増量するのに対
し、燃料は供給遅れが生じ、加速初期には一時的
に空燃比がリーン化する傾向にある。特に、定常
運転領域では非にリーンな空燃比で運転を行うよ
うにしたリーンバーンエンジンの場合には、上記
加速初期の空燃比のリーン化によつて空燃比がオ
ーバーリーン状態となつて失火を生起する恐れが
ある。そこで、前記のような加速初期において
は、瞬時に急速に燃料噴射タイミングを早めて良
好な加速応答性を確保する必要がある。しかし、
加速状態が終了もしくは加速の程度が低減して噴
射タイミングを復帰するように遅らせる場合に、
前記加速移行時と同様に瞬時に噴射タイミングを
遅らせると、燃料噴射量の低減とともに噴射タイ
ミングの大幅変動による大きなトルクシヨンが生
起し、運転性能に衝撃を与えることになる。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、気筒の吸気行程に合
せて吸気弁の開弁中に燃料噴射を行うとともに加
速運転時に燃料噴射タイミングを変更するについ
て、加速初期は応答性を確保し、復帰時はシヨツ
ク抑制を図るようにしたエンジンの燃料噴射制御
装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の燃料噴射制御装置は、エンジンの運転
状態に応じた燃料噴射パルスを求めて各気筒毎に
各気筒の吸気行程に対して噴射タイミング設定手
段によつて設定した所定の噴射タイミンで吸気弁
の開弁中に燃料噴射を行うについて、加速検出手
段によつて加速運転状態を検出した時には、加速
補正手段によつて瞬時に噴射タイミングを早める
加速補正を行う一方、上記加速検出手段により加
速終了が判定された場合には復帰制御手段によつ
て噴射タイミングを徐々に遅らせるようにしたこ
とを特徴とするものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構
成図である。

エンジン１の吸気通路２に各気筒に対して配設
されたインジエクタ３によつて燃料を噴射供給す
るものであり、エンジン１の回転を回転検出手段
４で検出し、吸入空気量を吸気量検出手段５で検
出する。この回転検出手段４および吸気量検出手
段５の信号を受けた噴射時間演算手段６は、基本
的にエンジン回転数および吸入空気量に基づき、
各種補正を行つて燃料噴射量に対応する噴射時間
を求めて噴射タイミング設定手段７に出力する。

噴射タイミング設定手段７は、上記噴射時間、
エンジン回転数および後述の加速補正手段８もし
くは復帰制御手段９からの補正信号に応じ、各気
筒の吸気行程に合せた時期に燃料噴射タイミング
すなわち噴射開始時期および噴射終了時間を設定
し、前記回転検出手段４の信号に基づいて、所定
時期に各気筒のインジエクタ３に燃料噴射パルス
を出力するものである。

加速補正手段８は、エンジンの加速状態を検出
する加速検出手段１０の信号を受け、加速検出時
に噴射タイミング（噴射開始時期）を瞬時に早め
る加速補正信号を前記噴射タイミング設定手段７
に出力する。また、前記復帰制御手段９は、同様
に加速検出手段１０の信号を受け、加速状態の終
了もしくは加速程度の低減に応じて、前記加速補
正手段８により早められた噴射タイミングを徐々
に遅らせる復帰補正信号を前記噴射タイミング設
定手段７に出力するものである。

（発明の効果） 本発明によれば、加速検出時においては加速補
正手段によつて瞬時に噴射タイミングを早めて、
燃料噴射量の増大等に対応して燃料供給遅れが生
じないように応答性よく燃料噴射を行い、空燃比
のオーバーリーン等が生起するのを回避して良好
な加速性能を得ることができる。また、加速復帰
時には、加速補正手段によつて早められている噴
射タイミングを復帰制御手段によつて徐々に遅ら
せることにより、噴射タイミングの急激な変動に
伴うトルクシヨツクの発生を解消することがで
き、スムーズでフイーリングの良い運転性能を得
ることができるものである。

（実施例） 以下、図面に沿つて本発明の実施例を説明す
る。第２図は燃料噴射制御装置を備えたエンジン
の全体構成図である。

エンジン１の燃焼室１２に吸気を供給する吸気
通路２には、インジエクタ３が配設されて燃料が
供給される。この吸気通路２には、上流側からエ
アクリーナ１４、吸気量を計測する吸気量センサ
１５、吸気量を制御するスロツトルバルブ１６が
順に配設されている。一方、燃焼室１２からの排
気ガスを排出する排気通路１７には触媒コンバー
タ１８が介装され、この触媒コンバータ１８より
上流側の排気通路１７に空燃比センサ１９が配設
されている。

前記インジエクタ３からの燃料噴射量によつて
エンジン１の燃焼室１２に供給する空燃比を調整
するものであり、このインジエクタ３による燃料
噴射はコントローラ２０から出力される制御信号
によつて制御される。上記コントローラ２０には
エンジンの運転状態を検出するために、前記吸気
量センサ１５からの吸気量信号、スロツトルバル
ブ１６の開度を検出するスロツトル開度センサ２
１からの検出信号、デイストリビユータ２２とイ
グナイタ２３による点火信号に基づくエンジン回
転信号、エアクリーナ１４に配設した吸気温セン
サ２４からの吸気温度信号、冷却水温度を検出す
る水温センサ２５からの水温信号、さらに、前記
空燃比センサ１９からの空燃比信号がそれぞれ入
力され、エンジンの運転状態に応じて、燃料噴射
量および燃料噴射タイミングを制御するものがあ
る。なお、２６はバツテリである。

そして、上記コントローラ２０は、前記第１図
の各手段の機能を有し、エンジン回転数および吸
入空気量等の運転状態に基づいて燃料噴射時間を
求め、この噴射時間の大きさおよびエンジン回転
数等に基づいて各気筒の吸気行程に合せた基本噴
射タイミングを演算し、この基本噴射タイミング
を加速検出時に早めるように補正するとともに、
復帰時には除々に遅らせるように復帰補正を行つ
て最終噴射タイミングを決定し、所定時期にイン
ジエクタ３に噴射パルスを出力する制御を行うも
のである。

なお、上記制御において、スロツトル開度セン
サ２１によるスロツトル開度は加減速状態の検出
および目標空燃比の算出等に使用され、吸気温セ
ンサ２４による吸気温度は吸入空気量の補正に使
用され、水温センサ２５による冷却水温は暖機状
態に応じた噴射量の補正に使用され、さらに、空
燃比センサ１９による検出空燃比は目標空燃比と
の差に応じたフイードバツク補正に使用されるも
のである。

上記コントローラ２０によつて設定された噴射
タイミングで燃料噴射が行われるものであり、例
えば第３図に示すように、吸気弁が上死点TDC
前から開いて下死点BDC後に閉じる吸気行程に
対し、燃料噴射パルスＰは吸気行程後半に出力さ
れて燃料噴射が行われ、燃料の成層化を実現する
ようにしている。定常運転状態等の非加速時に
は、噴射パルスＰは実線で示すように下死点
BDC前の基本噴射時期θfに燃料噴射を開始する
ものであり、加速時には破線で示すように噴射パ
ルスＰは加速補正値θfaだけ早い時期に燃料噴射
を開始するものである。

上記加速時における噴射開始時期の補正は第４
図に示すように、非加工時には前記基本噴射時期
θfの噴射タイミングであるのに対し、加速状態に
移行してａ点で加速検出が行われると、噴射タイ
ミングは瞬時に加速補正値θfaだけ早い時期に補
正され、加速運転時にはこの加速補正が断続され
る。そして、ｂ点で加速状態の検出が終了する
と、噴射タイミングを徐々に遅くなるように補正
して所定時間後に遅れて基本噴射時期θfとなるよ
うに制御を行うものである。

上記コントローラ２０の作動を第５図のフロー
チヤートに基づいて説明する。このフローチヤー
トは、燃料噴射開始時期を決定するルーチンにつ
いてのみ示している。

スタート後、コントローラ２０はステツプS1
でシステムの初期化を行い、ステツプS2でエン
ジン回転数Ne、吸気量信号Tp、スロツトル開度
Ta等をそれぞれ読み込む。さらに、ステツプS3
で吸気量Tpに応じて演算された基本燃料噴射時
間TpKを読み込む。

そして、ステツプS4でエンジン回転数Neと基
本噴射時間TpKに対して、予め設定されている
基本噴射時期マツプから前記基本噴射時期θf（下
死点前の噴射開始クランク角）の算出を行う。上
記基本噴射時期マツプは、エンジン回転数Neが
高くなるほど、および基本噴射時間TpKが長く
なるほどすなわち負荷が高くなるほど基本噴射時
期θfが早くなるように設定されている。

次に、ステツプS5で、スロツトル開度Taの変
化量から加速運転状態が否かを判定し、加速時で
YESの場合には、ステツプS6でフラグＦを１に
セツトするとともに、ステツプS7で噴射時期補
正値Ａの算出を行うものであり、この場合には、
上記加速補正値Ａは一定の値に設定されている。
補正値Ａの算出の後、ステツプS12で上記補正値
Ａを加速補正値θfa（クランク角）に設定し、ステ
ツプS13で基本噴射時期θfと加速補正値θfaとを加
算して最終噴射時期θoの演算を行う。この加速
時の最終噴射時間θoは、ステツプS5の判定が
YESとなつた加速検出時に、直ちに基本噴射時
期θfに対して加速補正値θfaだけ早い時期に設定
されることになる。

一方、上記加速運転状態から非加速運転状態に
移行した場合には、前記ステツプS5の判定がNO
となつて、ステツプS8に進んで前記補正値Ａが
Ｏか否か判定する。加速状態から移行した直後
は、上記補正値ＡはＯではないから、NOの判定
によつてステツプS9に進んで、この補正値Ａを
クランク角360゜毎に所定値Ｂずつ減算するもので
ある。そして、前記ステツプS12，13によつて最
終噴射時期θoを演算するものであり、前記所定
値Ｂに応じて徐々に加速補正値θfaが減少し、最
終噴射時期θoが遅れ方向に移行される。

上記のように補正値Ａが減少し、Ｏになると前
記ステツプS8の判定がYESとなり、ステツプS10
でフラグＦをＯにリセツトするとともに、ステツ
プＳ１１で補正値ＡをＯに設定するものであり、
この状態では最終噴射時期θoは基本噴射時期θfに
復帰するものである。

上記実施例によれば、加速検出時には噴射タイ
ミングを早める一方、加速終了時には噴射タイミ
ングを徐々に復帰するようにして、良好な応答性
と運転性を得るようにしたものである。

第６図は復帰時に噴射タイミングを遅らせる特
性を、加速終了時には緩かに遅らせる一方、途中
から復帰速度を早くするようにしたものであり、
なめらかに連続させるようにしている。

また、第７図はエンジンの加速度αの増減変化
に対し、加速度αの増加がピークに達するｃ点ま
での増加状態においては、基本噴射時間θfに対し
て加速補正値θfaだけ早める一方、ｃ点のピーク
を過て加速度αの増加がなくなつた時には、加速
状態ではあつても徐々に噴射タイミングを遅らせ
るように制御するようにした例を示している。

なお、上記実施例においては、加速時の補正値
Ａは加速度に関係なく一定の値を設定するように
しているが、この補正値Ａは加速度の大きさに応
じて変更するようにしてもよい。すなわち、加速
度を検出し、加速度が大きくなればなるほど噴射
タイミングが早くなるように補正値Ａを設定する
ようにしてもよいのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための構成
図、第２図は燃料噴射制御装置を備えたエンジン
の全体構成図、第３図は吸気行程に対する燃料噴
射タイミングの一例を示す特性図、第４図は加速
運転と燃料噴射タイミングとの関係を示す特性
図、第５図はコントローラの作動を説明するため
のフローチヤート図、第６図は他の例における加
速運転と燃料噴射タイミングとの関係を示す特性
図、第７図はさらに他の例における加速運転と燃
料噴射タイミングとの関係を示す特性図である。 １……エンジン、２……吸気通路、３……イン
ジエクタ、６……噴射時間演算手段、７……噴射
タイミング設定手段、８……加速補正手段、９…
…復帰制御手段、１０……加速検出手段、１５…
…吸気量センサ、２０……コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各気筒毎に各気筒の吸気行程に合せて吸気弁
   の開弁中に燃料噴射タイミングを設定する噴射タ
   イミング設定手段を備えたエンジンの燃料噴射制
   御装置において、加速運転状態を検出する加速検
   出手段と、加速時に噴射タイミングを瞬時に早め
   る加速補正手段と、上記加速検出手段により加速
   終了が判定された場合には早めた噴射タイミング
   を徐々に復帰させる復帰制御手段とを有すること
   を特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。