JPH0350896B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は燃料噴射式エンジンにおける燃料噴射
制御装置の改良に関し、特に、エンジンの各気筒
毎に燃料噴射弁を有するものにおけるエンジン加
速運動時での燃料増量制御機構の改良に関するも
のである。

（従来技術） 従来より、この種エンジンの燃料噴射制御装置
として、例えば、燃料噴射弁からの燃料噴射量と
吸入空気量との時間に対する増量特性を一致させ
るべく、エンジンの吸気通路に配設されたスロツ
トル弁をアクセルペダルとは機械的に連動させず
に電子制御により独立制御し、アクセルペダルの
踏込みによるエンジンの加速運転時には基本燃料
噴射パルスに加えて臨時燃料噴射パルスを出力し
て、燃料噴射弁からの燃料噴射量を増量するとと
もに、この増量した燃料の噴射遅れ時間を加味し
た速度でスロツトル弁をアクセルペダルの踏込量
に応じて開方向に回動制御することにより、エミ
ツシヨン性能の向上を図るようにしたものが知ら
れている。

しかしながら、上記従来のものでは、スロツト
ル弁の開方向への変化が燃料の噴射遅れ時間を加
味した速度で行われるため、エンジンの加速応答
性つまり加速性能が低下するという欠点があつ
た。

そのため、従来、特開昭57−65835号公報に開
示されたものでは、スロツトル弁の開方向変化に
先立つて燃料を増量噴射し、その後、スロツトル
弁をアクセルペダルの踏込量に応じた開度を開く
ことにより、エンジンの良好な加速性能を確保し
つつエミツシヨン性能の向上を図るようにしたも
のが提案されている。

しかるに、上記従来のものでは、燃料の増量噴
射時期が何れかの気筒の吸気行程時に一致してい
る場合には、増量された燃料の一部が上記吸気行
程にある気筒内に吸入されてしまい、そのため、
該気筒内でほぼ適正空燃比にあつて混合気がオー
バリツチになつて、燃料消費量が増大するにもに
拘らず良好な加速性能が得られず、しかもエミツ
シヨン性能の向上が図り得ないという欠点が生じ
る。

（発明の目的） 本発明の目的は、エンジの加速運転時における
燃料増量を吸気行程にある気筒以外の気筒に対し
て行うようにすることにより、吸気行程にある気
筒での混合気のオーバリツチを防止しつつ、可及
的に少ない燃料消費量でもつてエンジンの良好な
加速性能およびエミツシヨン性能を確保すること
にある。

（発明の構成） この目的達成のため、本発明の構成は、第１図
に示すように、エンジン１の各気筒毎に設けた燃
料噴射弁４，５，６，７を制御手段２８により噴
射制御し、エンジンの定常運転時には吸入空気量
検出手段１２で検出した吸入空気量に応じた基本
燃料噴射パルスを制御手段２８から各燃料噴射弁
４〜７に出力する一方、アクセルペダル１５の開
度に応じてアクセル開度検出手段１６により検出
されたエンジン１の加速運転時には、気筒識別手
段１４により識別された吸気行程にある気筒に対
応する燃料噴射弁（例えば４）を除く燃料噴射弁
５〜７に対し制御手段２８から加速状態に応じた
臨時燃料噴射パルスを出力したのち、該制御手段
２８によりスロツトル弁開度調整手段９を制御し
てスロツトル弁を加速状態に応じた開度に開くよ
うにしたものである。

ここで、上記吸気行程にある気筒では燃料増量
後１周期を経過した次の吸気行程時には吸入空気
量に応じた基本燃料噴射パルスにより混合気はほ
ぼ所定空燃比に設定される。

（発明の効果） したがつて、本発明によれば、エンジンの気筒
毎に燃料噴射弁を有するとともに、スロツトル弁
を電子制御によりアクセルペダルとは別個に独立
制御するようにした燃料噴射式エンジンにおい
て、エンジンの加速運転時には吸気行程にある気
筒以外の気筒に対して燃料増量を行うようにした
ので、吸気行程にある気筒での混合気のオーバリ
ツチを防止して全気筒に対して最適の燃料増量制
御を行うことができ、よつて燃料消費量を低減し
つつエンジンの良好な加速性能を確保するととも
にエミツシヨン性能の向上を図ることができるも
のである。

（実施例） 以下、本発明の技術的手段の具体例としての実
施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明を４気筒エンジンに適用した実
施例を示し、１は第１〜第４気筒１ａ〜１ｄを有
するエンジン、２は吸気通路であつて、その下流
端は第１〜第４気筒１ａ〜１ｄに対応して第１〜
第４分岐通路２ａ〜２dbに分岐されて各気筒１
ａ〜１ｄに連通されている。３は該吸気通路２内
に配設された吸入空気量を制御するスロツトル弁
４，５，６および７はそれぞれ上記エンジン１の
各気筒１ａ〜１ｄに対応して吸気通路２の第１〜
第４分岐通路２ａ〜２ｄに配設された燃料噴射
弁、８はエアクリーナである。また、９は上記ス
ロツトル弁３の開度を調整する電磁弁よりなるス
ロツトル弁開度調整手段、１０は吸気通路２のス
ロツトル弁３上流に配設された吸入空気量を計測
するエアフローメータ、１１は該エアフローメー
タ１０で計測した吸入空気量に応じた吸入空気量
信号を発生するポテンシヨメータであつて、該エ
アフローメータ１０およびポテンシヨメータ１１
により吸入空気量を検出するようにした吸入空気
量検出手段１２を構成している。さらに、１３は
エンジン１のクランク角を検出するクランク角セ
ンサ、１４はエンジン１の何れの気筒が現在吸気
行程にあるかを判別するよう各気筒１ａ〜１ｄの
作動状態を識別する気筒識別手段である。加え
て、１５は車室内に配設されたアクセルペダル、
１６は該アクセルペダル１５の開度（踏込量）を
検出するアクセル開度検出手段である。そして、
上記ポテンシメータ１０からの吸入空気量信号、
クランク角センサ１３からのクランク角信号およ
び気筒識別手段１４からの気筒識別信号並びにア
クセル開度検出手段１６からのアクセル開度信号
はそれぞれ制御装置１７に入力されている。

上記制御装置１７は、上記入力された４種の信
号に基づいてスロツトル弁開度調整手段９および
各燃料噴射弁４〜７を作動制御するもので、その
内部構成は第３図のようになつている。すなわ
ち、該制御装置１７は、その内部に、ポテンシヨ
メータ１１からの吸入空気量信号、クランク角セ
ンサ１３からのクランク角信号、気筒識別手段１
４からの気筒識別信号およびアクセル開度検出手
段１６からのアクセル開度信号を受け、該各信号
並びに第４図に示す制御フローおよび第５図に示
すインタラプトルーチンに基づいてスロツトル弁
開度調整信号並びに基本燃料噴射パルスおよび臨
時燃料噴射パルスを発生するコントローラ１８
と、該コントローラ１８からのスロツトル弁開度
調整信号を受け該調整信号に応じてスロツトル弁
開度調整手段９を駆動する駆動回路１９と、上記
コントローラ１８からの基本燃料噴射パルスおよ
び臨時燃料噴射パルスを受け、該各パルスをラツ
チ（記憶）する第１〜第４のタイマ２０〜２３
と、それぞれ該各タイマ２０〜２３からの基本お
よび臨時燃料噴射パルスを受け、該各パルスに応
じた燃料を噴射すようにそれぞれ燃料噴射弁４〜
７を駆動する第１〜第４の駆動回路２４〜２７と
から成る。

次に、第４図の制御フローについて説明する。
（尚、図中S₀〜S₁₃はステツプ番号を示す）。先ず、
制御装置１７のコントローラ１８の初期設定を行
つたのち、アクセル開度検出手段１６からのアク
セル開度信号に基づき現在のアクセル開度θ_Aを読
込み、該アクセル開度θ_Aと前回のアクセル開度
θ_A′との差θ_A−θ_A′を演算する。

そして、アクセル開度の差θ_A−θ_A′の大きさを
判定し、零である場合には定常状態であると判断
してそのまま第12ステツプS₁₂に進む一方、差θ_A
−θ_A′が負（θ_A−θ_A′＜０）である場合には減速状
態であると判断してステツプS₅に進み、スロツト
ル弁３をアクセル開度θ_Aに応じた開度にまで閉じ
るようスロツトル弁開度調整信号を駆動回路１９
に出力したのち第12ステツプS₁₂に進む。また、
差θ_A−θ_A′が正（θ_A−θ_A′＞０）の場合には加速状
態であると判断したのち、さらにステツプS₆で差
θ_A−θ_A′が燃料増量制御を必要としない最少アク
セル開度変化値Δθより大きいか否かを判定し、
Δθ以下のNOの場合には燃料増量制御を必要とし
ないと判断して第11ステツプS₁₁においてスロツ
トル弁３をアクセル開度θ_Aに応じた開度に開くよ
うスロツトル弁開度調整信号に出力する一方、
Δθより大きいYESの場合には燃料増量制御が必
要であると判断して、ステツプS₇に進みアクセル
開度の差θ_A−θ_A′に比例定数K₁に乗じて臨時燃料
噴射パルスt_Eを演算する。そして、ステツプS₈で
気筒識別手段１４からの気筒識別信号に基づきエ
ンジン１の各気筒１ａ〜１ｄが吸気行程にあるか
否かを判定し、全気筒１ａ〜１ｄが吸気行程にな
いNOの場合にはステツプS₉に進み全タイマ２０
〜２３に上記臨時燃料噴射パルスt_Eをセツトして
各駆動回路２４〜２７により各燃料噴射弁４〜７
から該噴射パルスt_Eに応じた燃料を増量噴射させ
る。また、何れかの気筒（例えば１ａ）が吸気行
程にあるYESの場合にはステツプS₁₀で吸気行程
にある気筒１ａ以外の気筒１ｂ〜１ｄに対応する
タイマ２１〜２３に臨時燃料噴射パルスt_Eをセツ
トして、吸気行程にある気筒１ａ以外の気筒１ｂ
〜１ｄに対し燃料の増量噴射を行う。そして、そ
の後、第11ステツプS₁₁においてスロツトル弁３
をアクセル開度θ_Aに応じた開度に開くようスロツ
トル弁開度調整信号を出力して第12ステツプS₁₂
に進む。

続いて第12ステツプS₁₂においてポテンシヨメ
ータ１１からの吸入空気量信号に基づいて現在の
空入空気量Qairを読込んだのち、ステツプS₁₃で
該吸入空気量Qairを後述するエンジン回転数Ne
で除した値Qair／Neに比例定数K₂を乗じて基本
燃料噴射パルスｔを演算して第２ステツプS₂に戻
る。

続いて、第５図のインタラプトルーチンについ
て説明する。該ルーチンは、クランク角センサ１
３からのクランク角信号に基づき所定のクランク
角（例えばピストン上死点TDC）で上記第４図
の制御フローに割込んで開始され、先ず上記制御
フローの基本燃料噴射パルスｔをタイマ２０〜２
３にセツトして各燃料噴射弁４〜７から該噴射パ
ルスｔに応じた燃料を噴射させたのち、所定クラ
ンク角になつた時刻を前回と今回と比較し、その
差に基づきエンジン回転数Neを演算して再び第
４図の制御フローの割込み点に戻るものである。

よつて、第４図の制御フローの第12ステツプ
S₁₂以降で吸入空気量に応じた基本燃料噴射パル
スｔを演算したのち、所定クランク角に達する毎
にインタラプトルーチンの開始により該基本燃料
噴射パルスｔをタイマ２０〜２３および駆動回路
２４〜２７を介してそれぞれ燃料噴射弁４〜７に
出力することにより、該各燃料噴射弁４〜７から
それぞれ吸入空気量に応じた燃料を噴射するとと
もに、アクセル開度変化θ_A−θ_A′が所定変化値Δθ
より大きくなるエンジ１の加速運転時には、第４
図の制御フローの第７ステツプS₇〜第11ステツプ
S₁₁でアクセル開度変化に応じた臨時燃料噴射パ
ルスt_Eを演算したのち、何れかの気筒が吸気行程
にある場合には、該臨時燃料噴射パルスt_Eを吸気
行程にある気筒（例えば１ａ）以外の気筒１ｂ〜
１ｄに対応するタイマ２１〜２３および駆動回路
２５〜２７を介して燃料噴射弁５〜７に出力する
ことにより、吸気行程にある気筒以外の気筒１ｂ
〜１ｄに対してのみアクセル開度変化（つまり加
速状態）に応じた分だけ燃料増量を行い、その
後、スロツトル弁３を加速状態に応じた開度に開
くようスロツトル弁開度調整信号を駆動回路１９
に出力してスロツトル弁開度調整手段９を制御す
るようにした制御手段２８を構成している。

したがつて、上記実施例においては、アクセル
ペダル１５の踏込操作によりアクセル開度変化が
所定値Δθより大きくなつたエンジン１の加速運
転時には、気筒識別手段１４からの気筒識別信号
に基づき吸気行程にある気筒以外の気筒に対する
燃料噴射弁に対してのみ臨時燃料噴射パルスが出
力されるので、上記吸気行程にある気筒では燃料
増量は行われず該気筒内の混合気はオーバリツチ
にすることなく、ほぼ所定空燃比の状態を保持す
るとともに、上記吸気行程にある気筒以外の気筒
ではクランク角の進みに応じて順次吸気行程に入
る毎に各気筒内に吸入される混合気は燃料増量に
よりほぼ所定空燃比ないし若干リツチになる。そ
の結果、エンジン１は良好に加速するとともに、
上記吸気行程にある気筒に対して増量すべき分だ
け燃料消費量を低減しつつ、エミツシヨン性能の
向上が図られる。

そして、燃料サイクルが一順して上記吸気行程
にある気筒が再び吸気行程に入つたときには、燃
料増量制御を終了した第11ステツプS₁₁以降で直
ちに開始される基本燃料噴射パルスの演算によ
り、吸入空気量の増大に応じた基本燃料噴射パル
スがすでに演算されているため、吸気行程にある
気筒での混合気は該基本燃料噴射パルスによりほ
ぼ所定空燃比に設定されて、エンジン１の良好な
加速性能およびエミツシヨン性能が確保されるこ
とになる。

尚、本発明は上記実施例の如き４気筒エンジン
以外の多気筒エンジンに対しても同様に適用でき
るのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図、第２
図〜第５図は本発明の実施例を示し、第２図は全
体概略構成図、第３図は制御装置の内部構成を示
す図、第４図はコントローラの制御フローを示す
フローチヤート図、第５図はコントローラのイン
タラプトルーチンを示すフローチヤート図であ
る。 １……エンジン、１ａ〜１ｄ……気筒、２……
吸気通路、３……スロツトル弁、４〜７……燃料
噴射弁、９……スロツトル開度調整手段、１２…
…吸入空気量検出手段、１４……気筒識別手段、
１５……アクセルペダル、１６……アクセル開度
検出手段、２６……制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの各気筒毎に設けられた燃料噴射弁
   と、エンジンの吸気通路内に配設されたスロツト
   ル弁の開度を調整するスロツトル弁開度調整手段
   と、吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
   と、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開
   度検出手段と、エンジンの各気筒の作動状態を識
   別する気筒識別手段と、上記吸入空気量検出手段
   の吸入空気量信号を受け、吸入空気量に応じた基
   本燃料噴射パルスを上記各燃料噴射弁に出力する
   とともに、上記アクセル開度検出手段のアクセル
   開度信号および気筒識別手段の気筒識別信号を受
   け、エンジンが加速状態にあるとき吸気行程にあ
   る気筒以外の気筒に対応する燃料噴射弁に加速状
   態に応じた臨時燃料噴射パルスを出力したのち、
   スロツトル弁を加速状態に応じた開度に開くよう
   スロツトル弁開度調整手段を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とするエンジンの燃料噴射制
   御装置。