JPH03242440A - 内燃機関燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関燃料噴射装置

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JPH03242440A
JPH03242440A JP2036675A JP3667590A JPH03242440A JP H03242440 A JPH03242440 A JP H03242440A JP 2036675 A JP2036675 A JP 2036675A JP 3667590 A JP3667590 A JP 3667590A JP H03242440 A JPH03242440 A JP H03242440A
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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〕 この発明は、スロットル開度センサを用いずに、素早く
加速状態を検出して、エンジンの加速時の燃料噴射をク
ランク角または点火時期に対して非同期で行うようにし
た内燃機関燃料噴射装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、自動車等のエンジンの燃料噴射装置では、エンジ
ン燃焼室内に吸入される空気量に見合った燃料を噴射す
るが、加速時等の過渡状態では、空気量の検出遅れや、
吸気管に噴射された燃料が燃焼室に吸入されるまでの搬
送遅れ等により、燃焼室への燃料供給が遅れるため、混
合気の空燃比を最適に保つことが出来ない。
このため、加速状態を検出した時に、燃料増量を行うが
、一般に素早く加速状態を検出するために、加速状Ｂ検
出手段には、スロー／　）小開度センサを用いて、一定
時間間隔毎に、センサ出力の変化量が所定４１１以上の
時に加速状態を検出し、加速状態が生じた時に、非同期
噴射を行っていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の内燃機関燃料噴射装置は以上のように燃料噴射を
行うようにしているので、加速状態検出のためのスロッ
トル開度センサが必要であり、コストが増大するという
問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、コストパフォーマンスおよび過渡応答性に優
れた内燃機関燃料噴射装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第１の発明に係る内燃機関燃料噴射装置は、エンジンの
吸気管圧力または吸入空気量／回転数を検出する検出手
段と、この検出手段により検出された吸気管圧力または
吸入空気量／回転数が所定の設定値を小さな値から大き
な値に横切る毎に所定クランク角毎または所定点火時期
毎とは非同期に燃料噴射手段に燃料を噴射させる制御手
段とを設けたものである。
また、第２の発明に係る内燃機関燃料噴射装置は、エン
ジンの吸気管または吸入空気量／回転数を検出する検出
手段と、この検出手段で検出された吸気管圧力または吸
入空気量／回転数があらかしめ定められた複数の所定の
設定値のうちの近接する二つの設定値の第１設定値を横
切ってから第１設定値よりも絶対圧で大きな値である第
２設定値を横切るまでの時間があらかしめ決められた時
間よりも短い場合に第２設定値を横切った時点で所定ク
ランク角毎または所定点火時点毎に対して非同期でイン
ジェクタを駆動する制御手段とを設けたものである。
〔作　用〕
第１の発明においては、検出手段によりエンジンの吸気
管圧力または吸入空気量／回転数が所定の設定値を小さ
な値から大きな値の方向に横切ることを検出する毎に、
制御手段は所定クランク角毎または所定点火時期毎とは
非同期状態で、燃料噴射手段に対して燃料を噴射させる
ように作用する。
また、第２の発明においては、検出手段によりエンジン
の吸気管圧力または吸入空気量／回転数があらかしめ定
められた複数の所定の設定値のうち近接する二つの設定
値の第１設定値を横切ることを検出した時点から、この
第１設定値よりも絶対圧の大きい第２設定値を横切った
ことを検出するまでの時間があらかじめ定めた時間より
も短いとＭＩＩ手段が判断すると、吸気管圧力または吸
入空気量／回転数が第２設定値を横切ったことを検出手
段が検出した時点から制御手段は所定クランク角毎また
は所定点火時期毎に対して非同期でインジェクタを駆動
するように作用する。
〔実施例〕
以下、この発明の内燃機関燃料噴射装置の実施例につい
て図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構成
を示すブロック図である。
この第１図において、１はエンジン、２はこのエンジン
１に接続された吸気管であり、この吸気管２の内部の圧
力を検出手段としての圧力センサ３で検出するようにな
っている。
この圧力センサ３の検出出力は制御手段としての制御部
３内のアナログ／ディジタル（以下Ａ／Ｄという）コン
バータ９１に入力されるようになっている。
また、７は吸気管２の各シリンダ吸気ボート近接に配置
された燃料噴射手段としてのインジェクタであり、この
インジェクタ７には、圧力を一定に調整した燃料が圧送
されるようになっている。
８はエンジンｌの回転をパルスとして検出する検出手段
としてのクランク角センサであり、その出力は制御部９
の入力回路９２に入力されるようニナっている。検出手
段は圧力センサ３．クランク角センサ８を含むものとす
る。
この制御部９は圧力センサ３やクランク角センサ８など
の出力から所要噴射燃料量を演算し、これに応したイン
ジェクタ７の駆動パルス幅のパルスを発生する。
制？１部９においては、Ａ／Ｄコンバータ９１が圧力セ
ンサ３から出力されるアナログ信号をディジタル値に変
換し、マイクロプロセッサ９３に送る。
また、入力回路９２は回転センサ８から出力されるパル
ス信号をレヘル変換し、その出力をマイクロプロセッサ
９３に送出する。
このマイクロプロセッサ９３はＡ／Ｄコンバータ９１お
よび入力回路９２から得られたディジタル信号およびパ
ルス信号に基づき、エンジン１へ供給する燃料量を演算
し、その結果に応したパルス幅の駆動パルスを出力回路
９６を経て、インジェクタ７に供給し、このインジェク
タ７を駆動する。
また、９４はＲＯＭ　（リード・オンリ・メモリ）であ
り、マイクロプロセッサ９３の制御手順やデータが格納
されている。９５はＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メ
モリ）であり、マイクロプロセッサ９３の演算過程にお
けるデータを一時的に格納するようにしている。
次に、４サイクル３気筒エンジンの全気筒同時噴射シス
テムの動作について説明する。第２図はこの発明のメイ
ン演算の処理ルーチンを示すフローチャートであり、ま
ず、第２図のメイン演算手順から述べる。
ステップ２０１で第４図のステップ４０１で計測したク
ランク角センサ８から第５図に示すように一定クランク
角毎に割り込みをかけて、ステップ４０２で計測したク
ランク角センサ信号周′＃Ｊ４Ｔ（第５図）に基づき、
エンジン１の回転数Ｎｅを演算する。
次に、ステップ２０２に移り、ステップ２０１で求めた
エンジンの回転数Ｎｅ　と第３図のタイマによる一定時
間割込処理ルーチンのステップ３０１で圧力センサ３の
出力のＡ／Ｄ変換値を求めた吸気管圧力ｐｂ■の値から
あらかじめマイクロプロセッサ９３はＲＯＭ９５に記憶
されている体積効率ｎ　ｖ（Ｐ　ｂｍ、　Ｎｅ）の値を
補間演算して求める。
以降、第４図の処理ルーチンにおいて、ステップ４０３
でクランク角センサ８がクランク角４回検出するごとに
、ステップ４０４に移り、マイクロプロセッサ９３は同
期燃料噴射を行うために、インジェクタ７の駆動パルス
幅を演算し、ステップ４０５でこの演算したパルス幅の
駆動パルスでインジェクタ７を駆動して、燃料噴射を行
う。
また、ステップ４０３で、クランク角センサ８から４回
クランク角が検出されないと、一連の動作は終了する。
次に、第３図の処理ルーチンについて説明する。
この第３図の処理ルーチンは、請求項１の発明の実施例
の動作の流れを示すものであり、その特徴とする吸気管
圧力または吸入空気量／回転数（以下、Ｑ／Ｎという）
が所定の設定値を小さな値から大きな値の方向に横切る
毎に、所定クランク角毎または所定点火時期毎とは、非
同期に燃料を噴射する点について説明するためのフロー
チャートである。
この第３図の処理ルーチンは一定時間毎（例えば、３　
ａｓｅｃ毎）に実行されるものであり、ステップ３０１
において、圧力センサ３の出力値をＡ／Ｄコンバータ９
１でＡ／Ｄ変換して、そのディジタル値をマイクロプロ
セッサ９３で読み込み、ステップ３０２に進む。
このステップ３０２で、今回の圧力センサ３の出力のＡ
／Ｄ変換後のＡ／Ｄ変換値が設定値（比較値）ｎより大
きい場合には、ステップ３０３に移り、小さい場合には
、ステップ３０７に進む。
ステップ３０２において、Ａ／Ｄ変換値が設定値より大
きいと判断して、ステップ３０３に進むと、今度は前回
の圧力センサ３の出力値のＡ／Ｄ変換値が設定値ｎより
小さいか否かの判定を行い、その判定の結果、Ａ／Ｄ変
換値が設定値より大きい場合には、ステップ３０７に進
み、小さい場合には、ステップ３０４に進む。
このようにして、ステップ３０２．ステップ３０３で圧
力センサ３の出力のＡ／Ｄ変換値が設定値ｎを小さな値
から大きな値に横切ったか否かをチエツクする。
この設定値は後述するステップ３０６．３０９により吸
気管圧力の現在値より大きな値であり、かつ現在値に一
番近い設定値ｎを常に選択しておく　。
上記のようにして、ステップ３０３で、前回の圧力セン
サ３のＡ／Ｄ変換値が設定４ａ　ｎより小さい場合、す
なわち、吸気管圧力が設定値を横切った場合、ステップ
３０４以降に処理が進み、そうでない場合は上述のよう
に、ステップ３０７に進む。
このステップ３０４では、例えば、第１図では図示して
いないが、水温センサ等の信号値から非同期噴射のイン
ジェクタ７の駆動パルス幅を演算し、ステップ３０５で
出力回路９６を介してマイクロプロセフす９３で駆動す
る。
次のステップ３０６では、圧力センサ３で検出した吸気
管圧力値、すなわち、圧力センサ３の出力のＡ／Ｄ変換
値が設定値ｎを下から横切ったので、現在の圧力値より
も大きな次の設定値（ｎ＋１）を次回の設定値としてマ
イクロプロセッサ９３はＲＡＭ９５に記憶しておく。
また、ステップ３０７では、次回の処理に備え、今回の
圧力センサ３の出力のＡ／Ｄ変換値を前回のＡ／Ｄ変換
値としてＲＡＭ９５に記憶しておき、次のステップ３０
８に処理が移る。
このステップ３０８において、吸気管圧力値が設定値を
上から下へ横切ったかどうかをチエ’７りする。この場
合、圧力センサ３の出力信号のリップルによるハンチン
グ（第５図）を防止するために、リップルより大きなヒ
ステリシス（第５図の設定値（１１〜設定値（４）のと
ころでそれぞれ図示）　（！を付けて判定し、設定値を
上から下へ横切った場合は、ステップ３０９で設定値を
一つ小さな値の設定（ｌｉ（ｎ−１）に書き換えておく
。
第５図はこの実施例を説明するためのタイムチャートで
あり、４回毎のクランク角センサ８の同期噴射に加え、
吸気管内圧力が設定値（２）〜設定値（４）を横切る毎
に、それが判定された一定時間毎の割込み処理タイミン
グ時に燃料の非同期噴射が行われる。
次に、請求項２の発明の実施例の動作について、第６Ｕ
ｊＪのフローチャートに沿って説明する。この第６図は
吸気管圧力またはＱ／Ｎがあらかじめ定められた複数の
所定の設定値のうち、近接する二つのうちの第１の設定
値を横切ってから、第１の設定値よりも絶対圧で大きな
第２の設定値を横切るまでの時間があらかしめ決められ
た時間よりも短い場合、第２の設定値を横切った時点で
、所定クランク角毎または所定点火時期毎とは非同期に
燃料を噴射する場合の実施例である。
この第６図も第３図と同様に、一定時間毎に処理が実行
され、ステップ６０１で圧力センサ３の出力値がＡ／Ｄ
コンバータ９１でＡ／Ｄ変換され、マイクロプロセッサ
９３に読み込まれる。
ステップ６０２で、今回の圧力センサ３の出力のＡ／Ｄ
変換値が設定値ｎより大きいか否かを判断し、その判断
の結果、Ａ／Ｄ変換値が設定値より小さい場合には、ス
テップ６１０に移り、大きい場合には、ステップ６０３
に移行する。
このステップ６０３では、前回の圧力センサ３の出力の
Ａ／Ｄ変換値が設定値ｎより小さいか否かの判断を行い
、設定値より小さい場合には、ステップ６０４に移り、
大きい場合には、ステップ６１０に移る。
このようにして、ステップ６０２，６０３で圧力センサ
３の出力のＡ／Ｄ変換値が設定値ｎを小さな値から大き
な値に横切ったか否かの判定を行う。
設定値は第３図と同様に、ステップ６０８６１２により
、吸気管圧力の現在値より大きな値であり、かつ現在値
に一番近い設定値ｎを常に選択しておく。
吸気管圧力が設定値を横切った場合は、ステップ６０４
以降に進み、今回の時刻を記憶しておき、ステップ６０
５で前回の時刻の記憶値と今回の時刻との差が設定され
た時間より短いか否かの判定を行う。
つまり、設定値ｎを横切ってから、設定値（ｎ＋１）を
横切るまでの時間を計測し、短時間のうち、例えば、３
０ｍ５ｅｃ以内に横切る場合には、急加速であり、非同
期噴射が必要であるから、ステップ６０Ｇ以降に進み、
それ以外は設定値ｎを横切っているから、設定値（ｎ＋
１）を横切るまでの時間が長時間に亘っている場合は緩
加速であり、非同期噴射はステ、プロ０５からステップ
６１０へ進む。
ステップ６０６では、第１図では図示されていないが、
水温センサの信号等より所定クランク角毎または所定点
火時期毎に対して非同期噴射でインジェクタ７を駆動す
るパルス幅を演算し、ステップ６０７でこのパルス幅の
駆動パルスでインジェクタ７を駆動して、燃料の非同期
噴射を行う。
次に、ステップ６０８に進み、吸気管内の圧力値が設定
値ｎを下から上へ横切ったので、現在の圧力値よりも大
きな次の設定値（ｎ＋１）を次回の比較値としてＲＡＭ
９５に記憶しておく。
また、ステップ６０９では、今回設定値を横切った時刻
を前回の時刻と書き換え、次回の一定時間毎の割込みに
備え、次のステップ６１０に移る。
このステップ６１０では、今回の圧力センサ３のＡ／Ｄ
変換値を前回のＡ／Ｄ変換値と書き替えて、次回の一定
時間毎の割込みに備え、次のステップ６１１に移る。
このステップ６１１では、吸気管内の圧力値が設定値を
上から下へ横切ったか否かをチエツクするための判定処
理ステップであり、圧力センサ３の出力信号のリップル
によるハンチングを防止するために、リップルより大き
なヒステリシス値を付けて判定し、次のステップ６１２
に移り、設定値を上から下へ横切った場合には、設定値
を一つ小さな値の設定値（ｎ−１）に書き替える。
第７図は上記他の実施例の動作を説明するためのタイム
チャートであり、４回毎のクランク角センサ８の検出同
期によるインジェクタ７の同期噴射に加え、吸気管内圧
力が設定（［（３１を横切った場合は、設定値（２）を
横切ってから設定値（３）を横切るまでの時間Ｔ１があ
らかじめ設定された時間よりも小さいので、急加速と判
断し、非同期噴射を行うために、マイクロプロセッサ９
３はインジェクタ７を駆動する。
しかし、設定値（４）を横切った場合は、設定値（３）
を横切ってから設定（ｉ　［４）を横切るまでの時間Ｔ
２が設定値より長いため、緩加速であり、非同期噴射は
不要と判断して、非同期噴射は行わない。
なお、上記各実施例では、吸気管圧力を検出する圧力セ
ンサ３の出力信号と設定値との関係で非同期噴射を行う
ようにしたが、上記各実施例はいずれの場合も、検出手
段として、エアーフローセンサを使用したＬジェトロ方
式で吸気管圧力値に相当する負荷信号、例えば吸入空気
量／回転数（Ｑ／Ｎ）と設定値との関係で非同期噴射を
行うようにしても、同様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上のように、第１の発明によれば、吸気管圧力または
Ｑ／Ｎが所定の設定値を小さな値から大きな値の方向に
横切る毎に所定クランク角毎または所定点火時期毎に対
して燃料を非同期噴射させるように構成し、また第２の
発明によれば、吸気管圧力またはＱ／Ｎがあらかじめ定
められた複数の所定の設定値のうちの近接する二つの設
定値の第１設定値を横切ってから第１設定値よりも絶対
値で大きい第２設定値を横切るまでの時間があらかしめ
決められた時間よりも短（なると、第２設定値を横切っ
た時点で、所定クランク角毎または所定点火時期毎に対
して非同期で燃料噴射を行うように構成したので、コス
トパフォーマンスおよび過渡応答性に優れた内燃機関燃
料噴射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による内燃機関燃料噴射装
置の構成を示すブロック図、第２図は同上実施例のメイ
ン演算の処理ルーチンを示すフローチャート、第３図は
同上実施例のタイマによる一定時間割込みの処理ルーチ
ンを示すフローチャート、第４図は同上実施例のクラン
ク角センサによる一定クランク角毎の割込みルーチンを
示す）ローチャート、第５図は同上実施例の動作を説明
するためのフローチャート、第６図はこの発明の内燃機
関燃料噴射装置の他の実施例のタイマによる一定時間割
込み処理ルーチンを示すフローチャート、第７図は同上
他の実施例の動作を説明するためのタイムチャートであ
る。 １・・・エンジン、２・・・吸気管、３・・・圧力セン
サ、７・・・インジェクタ、８・・・クランク角センサ
、９・・・制御部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）エンジンの吸気管圧力または吸入空気量／回転数
    を検出する検出手段と、上記エンジンに燃料を噴射する
    インジェクタと、上記検出手段の出力に基づき上記イン
    ジェクタから噴射する燃料噴射量を演算して所定クラン
    ク角毎または所定点火時期毎に同期して上記インジェク
    タを駆動し、かつ上記検出手段の出力が所定の設定値を
    小さな値から大きな値の方向に横切る毎に上記所定クラ
    ンク角毎または所定点火時期毎に対して非同期で上記イ
    ンジェクタを駆動する制御手段とを備えた内燃機関燃料
    噴射装置。
  2. （２）エンジンの吸気管圧力または吸入空気量／回転数
    を検出する検出手段と、上記エンジンに燃料を噴射する
    インジェクタと、上記検出手段の出力に基づき上記イン
    ジェクタから噴射する燃料噴射量を演算して所定クラン
    ク角毎または所定点火時期毎に同期して上記インジェク
    タを駆動し、かつ上記検出手段の出力があらかじめ定め
    られた複数の所定の設定値のうち、近接する二つの設定
    値の第１設定値を横切ってからこの第１設定値よりも絶
    対圧で大きな値の第２設定値を横切るまでの時間があら
    かじめ決められた時間よりも短い場合に上記第２設定値
    を横切った時点で上記所定クランク角毎または所定点火
    時期毎に対して非同期で上記インジェクタを駆動する制
    御手段とを備えた内燃機関燃料噴射装置。
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