JPH0441956A - 車両用内燃機関の燃料噴射装置 - 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］ 本発明は車両用内燃機関の燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術〕

アクセルペダルの踏み込み量および機関回転数から要求
噴射量を決定し、この要求噴射量に応じた燃料を噴射す
るようにした内燃機関では加減速運転時において機関出
力が急激に上昇或いは下降したときに車両が前後に振動
するという問題を生ずる。このように車両が前後振動を
発生する理由について最初に説明する。

第２２図は車両の駆動系を模式的に表わしており、Ａは
機関、Ｂは機関出力軸、Ｃは機関出力軸Ｂから駆動輪り
に至る動力伝達系を夫々示している。

動力伝達系Ｃにはクラッチ、変速機、プロペラシャフト
等が含まれるがこれらの各要素をまとめて一本の棒で示
している。このように表わすと車両走行時には動力伝達
系Ｃに捩れが生じ、このとき動力伝達系Ｃの両極端間に
生ずる相対的な捩れ角を以下相対捩れ角と称する。この
相対捩れ角が第２２図においてθで示される。要求噴射
量が一定であって変化せず、車両が定常運転を行ってい
るときにはこの相対捩れ角θは要求噴射量に応じた、即
ち機関出力に応じた一定の捩れ角に維持されており、以
下この要求噴射量に応じた一定の捩れ角を収束捩れ角と
称する。この収束捩れ角が第２３図においてθ１．θ５
で示される。即ち、第２３図において要求噴射量が一定
値Ｑ１に維持されていて変化せず、この状態で定常運転
が行われていると相対捩れ角θは一定の収束捩れ角θ、
に維持され、要求噴射量が一定値Ｑ、に維持されていて
変化せず、この状態で定常運転が行われていると相対捩
れ角θは一定の収束捩れ角θ、に維持される。このよう
に定常運転が行われているときには相対捩れ角θは要求
噴射量に応じた収束捩れ角に維持されることになる。

ところが要求噴射量が急変する過渡運転時には相対捩れ
角θが要求噴射量に応じた収束捩れ角に維持されなくな
る。即ち、第２３図に示されるようにアクセルペダルが
急激に踏み込まれて要求噴射量がＱｌからＱ、に急変し
たとすると機関出力が急激に立上るが車両は大きな質量
を有するために車両の速度は機関出力の立上りにただち
に追従して増大することができない。従ってこのとき相
対捩れ角θが要求噴射量Ｑｂに応じた収束捩れ角θ。

よりも大きくなり、機関出力の増大分の一部が弾性エネ
ルギとして動力伝達系Ｃに蓄えられる。次いで第２３図
に示されるように車両速度が増大して車両加速度Ｇが増
大する。このとき駆動輪りには機関の出力トルクに加え
て動力伝達系Ｃに蓄えられた弾性エネルギによるトルク
が加わるために車両加速度Ｇは機関出力により定まる加
速度Ｇ、よりも大きくなる。車両加速度Ｇが機関出力に
より定まる加速度Ｇｂよりも大きくなると動力伝達系Ｃ
の相対捩れ角θが低下し、車両加速度Ｇも低下して相対
捩れ角θは要求噴射量Ｑｂに応じた収束捩れ角θ、より
も小さくなり、車両加速度Ｇは機関出力により定まる加
速度Ｇｂよりも小さくなる。

従って要求噴射量Ｑが急激に増大せしめられると動力伝
達系Ｃの相対捩れ角θが振動すると共に車両加速度Ｇが
振動し、斯くして車両が前後振動を発生することになる
。動力伝達系Ｃには振動減衰系が存在するので動力伝達
系Ｃの相対捩れ角θの振幅および車両加速度Ｇの振幅は
次第に小さくなり、斯くして車両の前後振動も次第に減
衰していく。加速開始後、車両速度が上昇してくると車
両加速度Ｇ、は次第に低下してくるが車両速度が上昇し
ても要求噴射量Ｑが一定である限り車両に対する駆動力
は一定であるので要求噴射量ＱがＱ。

である限り相対捩れ角θはθ５に維持される。なお、第
２３図かられかるようにこのような車両の前後振動は要
求噴射量ＱがＱ、からＱ、に低下した場合にも生ずる。

そこでこのような車両の前後振動を低減するためにアク
セルペダルが急激に踏み込まれたときに第２３図におい
て破線で示すように要求噴射量Ｑを予め定められたゆっ
くりとした速度で上昇させ、またアクセルペダルの踏み
込み量が急激に減少せしめられたときには要求噴射量Ｑ
を破線で示すようにゆっくりとした速度で減少せしめる
ようにした内燃機関が公知である（特開昭６０−１９９
４３号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのように過渡運転時に要求噴射量Ｑをゆ
っ（りとした速度で変化させた場合には第２３図におい
て破線で示すように車両の加速度Ｇの立上りが緩慢とな
るために加速応答性が悪化するという問題を生ずる。ま
た、このように過渡運転時に要求噴射量Ｑをゆっくりと
した速度で変化させると車両加速度Ｇの振幅は小さくな
るものの、相変らず車両の前後振動を発生するという問
題がある。

本発明の目的は車両の前後振動を発生させることなく加
速応答性のよい燃料噴射装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明によれば、第１の要
求噴射量でもって定常運転しているときには機関出力軸
から駆動輪に至る動力伝達系の両極端間における相対捩
れ角が第１の要求噴射量に応じた収束捩れ角に維持され
、加速すべく燃料噴射量が第１の要求噴射量から第２の
要求噴射量に変化したときには相対捩れ角が第２の要求
噴射量に応じた収束捩れ角を中心として周期的に変動す
る車両において、加速すべく要求噴射量が第１の要求噴
射量から第２の要求噴射量に変化したときに予備噴射を
行い次いで第２の要求噴射量でもって主噴射を行う噴射
制御装置を具備し、主噴射開始時における相対捩れ角が
ほぼ第２の要求噴射量に応じた収束捩れ角となりかつ主
噴射開始後に相対捩れ角がほぼ第２の要求噴射量に応じ
た収束捩れ角に維持されるように予備噴射の噴射量、噴
射期間および主噴射の開始時期を設定している。

〔作　用〕

第２３図の符号を用いると、要求噴射量が第１の要求噴
射量Ｑ、から第２の要求噴射量Ｑ、に変化したときに予
備噴射を行った後に第２の要求噴射量Ｑ、でもって主噴
射を行う。予備噴射量は動力伝達系の相対捩れ角θが第
２の要求噴射量Ｑ、に応した相対捩れ角θ、となるのに
必要な噴射量であり、相対捩れ角θがθ、となりかつ相
対捩れ角θがそのまま維持され得るときに主噴射が開始
される。

〔実施例〕

第５図を参照すると、■は機関本体、２は燃料噴射弁、
３は機関出力軸、４は変速機を夫々示し、変速機４の出
力軸５は駆動輪に連結される。変速機４が自動変速機の
場合には機関出力軸３と変速機４間にはトルクコンバー
タ６が配置され、変速機４が手動変速機の場合には機関
出力軸３と変速機４間にはクラッチ装置すが配置される
。変速機４には必要に応じてギヤ位置を検出するギヤ位
置検出装置７が取付けられ、クラッチ装置６には必要に
応じてクラッチ作動検出装置８が取付けられる。燃料噴
射弁２からの燃料噴射は電子制御ユニット１０の出力信
号に基いて制御される。

電子制御ユニットＩＯはディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス１１によって相互に接続されたＲＯＭ
　（リードオンリメモリ０２　、ＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）１３　、ＣＰ［Ｉ（マイクロプロセッサ）
１４、入力ポート１５および出力ボート１６を具備する
。

入力ポート１５にはギヤ位置検出装置７およびクラッチ
作動検出装置８に加えてクランク角センサ１７、負荷セ
ンサ１８、車速センサ１９が接続される。

クランク角センサエフはクランクシャフトが一定クラン
ク角度、例えば３０度回転する毎に出力パルスを発生し
、この出力パルスが入力ポート１５に入力される。従っ
てこの出力パルスから機関回転数を計算することができ
る。一方、アクセルペダル２０の踏み込み量は負荷セン
サ１８によりＡＤ変換されて入力ポート１５に入力され
る。また、車速センサ１９は例えば出力軸５が一定角度
回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポート１５に入力される。出力ボート１６は対応する
駆動回路２１を介して燃料噴射弁２に接続される。

次に第６図を参照しつつ過渡運転時の噴射制御方法につ
いて説明する。

第６図（Ａ）に示す一実施例を参照すると、アクセルペ
ダルが急激に踏み込まれて要求噴射量ＱがＱ８からＱ、
に変化したときにはまず初めに何サイクルかに亘って予
備噴射Ｑ１を行い、次いで要求噴射量Ｑ、に応じた主噴
射Ｑ２を行う。予備噴射Ｑ１を行なうと機関出力が急激
に立上るために動力伝達系の相対捩れ角θが上昇し、相
対捩れ角θが上昇すると車両加速度Ｇが上昇する。次い
で相対捩れ角θが要求噴射量Ｑ、により定まる収束捩れ
角θ、に達しかつ車両加速度Ｇが主噴射Ｑ２開始時の車
両加速度Ｇ、に等しくなったときに主噴射Ｑ２が開始さ
れる。このような時期に主噴射Ｑ２が開始されると加速
開始後の車両加速度ＧがＧ、に維持されるので車両は前
後振動を生じなくなる。即ち加速運転時に相対捩れ角θ
がθ、となり得るように予備噴射Ｑ、の量を定め、相対
捩れ角θがθ、となりかつ車両加速度ＧがＣ５になった
ときに主噴射Ｑ２を開始すれば車両が前後振動を生じな
くなる。第６図（Ｄ）は動力伝達系が振動減衰系を有し
ていない場合を示しており、この場合には車両加速度Ｃ
がピークになったところで要求噴射量Ｑ２に応じた。加
速直後の加速度Ｇ。

となる。しかしながら実際には動力伝達系は振動減衰系
を含んでおり、この場合には動力伝達系の相対捩れ角θ
を８５とするのに必要なエネルギに加えて振動減衰系に
喰われるエネルギを機関出力が与えなければならず、振
動減衰系に喰われるエネルギの一部によって車両に加速
度Ｇが与えられる。従って動力伝埃系が振動減衰系を有
する場合には第６図（Ａ）に示されるように相対捩れ角
θがθ５に達するまでに車両加速度Ｃは一時的にＧｂよ
りも太き（なる。

第６図（Ａ）は予備噴射Ｑ、が行われる各サイクルの噴
射量が主噴射Ｑ２の各サイクルの要求噴射量Ｑ、と等し
く、しかも予備噴射Ｑ１と主噴射９２間に噴射量がＱ、
であるサイクルを介在させている場合を示している。し
かしながら第６図（Ｂ）に示すように予備噴射Ｑ、の各
サイクルにおける噴射量を主噴射Ｑ２の各サイクルにお
ける噴射量よりも小さくすると共に予備噴射Ｑ１に続け
て主噴射Ｑ２を行うこともできるし、又第６図（Ｃ）に
示すように予備噴射Ｑ、の各サイクルにおける噴射量を
曲線的に変化させることもできる。

減速運転時には加速度と同様な考え方で一時的に噴射量
を減らした後、暫らくしてから要求噴射量とする。この
場合も、第６図（Ａ）から（Ｃ）に示されるように種々
の減らし方がある。

次に第１図および第２図を参照しつつ予備噴射の噴射期
間および噴射量、並びに主噴射の噴射開始時期について
の解析結果について説明する。

解析するに当ってまず初めに制御対象を第１図に示すよ
うにモデル化する。

第１図に示すように質量ｍ、の機関と質量ｍ２の車両と
がばね定数に、減衰係数Ｃの動力伝達系により連結され
ているものとし、機関が駆動力Ｆを発生したときの機関
の変位をＸＩ、車両の変位をＸ２とする。駆動輪の半径
をｒ、機関出力軸の変位をｘ　、　（ｒａｄ）で表わす
とｘ、−ｒ　＝ｘｚとなるので機関の質量ｍ、はこの関
係を考慮した等価的な質量を表わしている。またこの等
価質量ｍ、は変速機の変速比によって変化する。なお、
機関の駆動力Ｆ１は要求噴射量に対応している。

噴射パターンについては第２図に示すようにアクセルペ
ダルが急激に踏み込まれたときから一定の予備噴射期間
ｔ１のあいだ機関に駆動力Ｆｉ１１を発生させ、即ち何
サイクルかに亘っての要求噴射量をＦ。ｉとし、この予
備噴射期間経過後アクセルペダルが踏み込まれてからｔ
５時間後に要求されている駆動力Ｆ０を発生させる、即
ち要求されている噴射量Ｆ０を噴射させるものとする。

このような条件で以下解析する。

まず初めに第１図のモデルに対して微分方程式をたてる
と次のようになる。

ｍ＋ｘ＋＝Ｆ＋（ｔ）−ｋ（ｘｔ−ｘｚ）−ｃ（ｘｔ−
ｘｔ）　　　　　−（１）ｍｚＬ＝ｋ（ｘｔ−ｘｚ）＋
ｃ（ｘｔ−１ｚ）　　　　　　　　・・・（２）Ｆ（ｓ
）＝Ｌ［Ｆ＋（ｔ）ｌ　　、ｘｔ（ｏ）＝ｘｇ（ｏ）＝
Ｏ、Ｑ、　（ｏ）＝Ｍ２（ｏ）＝０とおいて（１）、（
２）弐をラプラス変換すると次のようになる。

ｍｌ５２ｘ＋＝Ｆ（ｓ）−ｋｘｌ＋ｋｘｚ−Ｃ５ｘ＋＋
Ｃ３ｘｚ　　　　　・・・（３）ｍ、Ｓ”ｘ、＝ｋｘ、
−ｋｘｚ＋ｃｓｘ、−Ｃ５ｘｚ　　　　　　　”・（４
）（３）、（４）式をＸｌ＋ＸＺについて解くと次のよ
うになる。

入力として単位インパルスが加わったとするとＦ（Ｓ）
＝１であり、このとき（６）式は次のように表わすこと
ができる。

ここで （７）式を逆変換すると次式のようになる。

求める。

・・・　（８） （８）式についてＸ２．Ｘ２を求めると夫々次のように
なる。

（１１）式を解くと次のようになる。

次に矩形波Ｆ　ｏ＝・ｔｌが加わったときの車両の加速
度ｉ、を（１０）式で表わされる単位インパルス印加時
の加速度ｉ１２の重ね合わせで次式により・・・　（１
２） 次にばね定数がｋである動力伝達系のばねの伸びに過渡
変位を求める。

（１）式をｍ、で除し、（２）弐をｍ２で除して（１）
、（２）式の各辺を夫々減算すると次のようになる。

Ｘ＋２−ＸＩ　〜Ｘ２とおいて（１３）式をラプラス変
換し、単位インパルスが加わったものとして逆変換する
と（１３）式は次のようになる。

次に矩形波Ｆ　ｏｆ・ｔ、が加わったときのばねの過渡
変位ｘ、□を（１４）式で表わされる単位インパルス印
加時の変位ｘ１□の重ね合わせて次式により求める。

ｓｉｎ　、、／′ｉＴ？Ｔ６Ｊ　Ｏ（ｔ　−ｒ　）ｄ　
ｒ　−（１５）（１５）式を解くと次のようになる。

・・・（１６） 次に第２図に示すようにアクセルペダルを急激に踏み込
んだときからも５時間後にＦ。なる駆動力を機関に与え
たときに車両が振動しない条件について検討する。

機関にＦｏなる駆動力が与えられたときに車両が前後振
動を発生しない条件とは機関にＦｏなる駆動力が与えら
れたときに車両の加速度が変化しないことである。云い
換えると機関にＦ。なる駆動力が与えられる前後におい
てばねの過渡変位χ、２が変化せず、しかも車両の加速
度が変化しないという２つの条件を同時に満たすことで
ある。

機関にＦ。なる駆動力が与えられたときの車両の加速度
をａ８とするとこれら２つの条件は以下のように表わす
ことができる。

（１７）式は１＝１．におけるばね力ｋＸ＋ｚＤｓ　）
が機関にＦｏなる駆動力が与えられたときにばねに作用
する力に等しいことを表わしている。云い換えると機関
にＦｏなる駆動力が与えられる前後においてばね力ｋＸ
＋ｚが変化しないこと、即ちばねの過渡変位×１□が変
化しないことを表わしている。

一方（１８）式はｔ　””　ｔ　ｓにおける車両の加速
度ｘ、（ｔｓ）が機関にＦｏなる駆動力が与えられたと
きの車両の加速度ａ、に等しいこと、即ち機関にＦｏな
る駆動力が与えられる直前の車両の加速度ｘ２が機関に
Ｆ。なる駆動力が与えられたときの車両の加速度ａ５に
等しいことを表わしている。

即ち、（１８）式は満たされているが（１７）式が満た
されていないと駆動力Ｆ０の発生時にばね力ｋｘ＋ｚに
よって車両に正又は負の加速度が作用するために車両が
前後に振動し、（１７）式は満たされているが（１８）
式が満たされていないと駆動力Ｆ０の発生時に駆動力Ｆ
０によって車両に正又は負の加速度が作用するために車
両が前後に振動する。

従って駆動力Ｆ０の発生時に車両が前後振動を発生しな
いようにするには（１７）式および（１８）式を同時に
満たす必要がある。

ところでばねの過渡変位ｘ＋ｚは動力伝達系の相対捩れ
角θに対応しており、従って（１７）式は駆動力Ｆ０の
発生の前後で相対捩れ角θが変化しないことを意味して
いる。云い換えると駆動力Ｆ０の発生直前に相対捩れ角
θが駆動力Ｆ０により定まる収束捩れ角になっているこ
とを意味している。

一方（１８）式を満たさず車両が前後振動をすると相対
捩れ角θは駆動力Ｆ。により定まる収束捩れ角を中心と
して振動し、（１８）式が満たされると駆動力Ｆ０が発
生した後も相対捩れ角θが収束捩れ角に維持される。従
って（１７）弐および（１８）式を同時に満たすという
ことは駆動力Ｆ０の発生直前に相対捩れ角θが収束捩れ
角となっており、駆動力Ｆ０の発生後に相対捩れ角が収
束捩れ角に維持されることを意味している。

従って駆動力Ｆ０の発生直前に相対捩れ角θが収束捩れ
角となり、駆動力Ｆ０の発生後に相対捩れ角が収束捩れ
角に維持されるように、即ち（１７）弐および（１８）
式を同時に満たすように予備噴射の噴射量、噴射時期お
よび主噴射の開始時期を定めれば車両が前後振動を発生
しなくなる。

次に（１７）式および（１８）式を満たすような予備噴
射の噴射量、噴射時期および主噴射の開始時期を求める
。

まず初めに（１６）式と（１７）式からＸ＋２を消去し
、 ｅ””　＝　ｅ’　、ｎ”　（ＩＪ　ｏｔｓ　−ｘ　、
９　（ＩＪ　ｏＦ　＝ｙとおくと次式が得られる。

次に（１２）式と（１８）式からＸ！を消去すると次式
が得られる。

次に（１９）式−（２０）式、および（１９）武士（２
０）式を計算すると次のようになる。

ｅ’５ｉｎ（ｘ−ｙ）−ｓｉｎｘ　＝０　　　　　　　
　　・＝　（２１）・・・　（２２） これら（２１）式および（２２）式から次の２つの式が
求まる。

・・・　（２３） （２３）式の１．はｔ、の関数であり、（２４）式のＦ
　ｏｉはｔｌ、ｔｓの関数である。従ってまず初めにＬ
ｌを適当な値に設定すれば（２３）式から１１が求まり
、（２４）式からＦ　ｏｉが求まり、予備噴射量をＦ　
ｏｉ、予備噴射時間をｔｌ、主噴射の開始時期を１．と
すれば加速運転時に車両が前後振動を生じないことにな
る。また、第２図に示されるようにアクセルペダルの踏
み込み量が急激に減少せしめられたときから時間ｔ、に
亘って噴射量をＦ　ｏｉだけ減少させ、アクセルペダル
の踏み込み量の減少時からｔｓ時間後に要求噴射量とす
れば減速運転時に車両が前後振動を生ずるのを阻止する
ことができる。

第３図に示されるようにｔｌの設定のしかたによって予
備噴射量Ｆ　ｏｉは種々に変化する。この場合どのよう
な予備噴射パターンを採用してもかまわない。

動力伝達系が振動減衰系を有しない場合にはｔ　１．　
ｔ　、　、Ｆ、　、Ｆ、、の関係は次式で示すように極
めて簡単となる。

この場合、Ｆ、＝Ｆ、、とすると第４図（Ａ）に示すよ
うな噴射パターンとなり、Ｆ、、＝Ｆ、／２とすると第
４図（Ｂ）に示すような噴射パターンとなる。

次に第７図から第２１図を参照して本発明を実際に燃料
噴射装置に適用した場合について説明する。

第７図（Ａ）は予備噴射量を主噴射量と同じにした場合
の実施例を示しており、この場合には（２３）式および
（２４）式からＬＩ＋Ｌｌが一義的に定まる。一方、第
７図（Ｂ）は予備噴射期間ｔｌをｔ５と等しくした場合
を示しており、この場合にはｔ、およびＦ。、／Ｆ０が
一義的に定まる。なお、第７図（Ｂ）ではα（−１−Ｆ
、、／Ｆ、）が用いられており、このαが一義的に定ま
ることになる。

ところで機関の等価質量ｍ１は変速ギヤ比の２乗に比例
するので（２２）式および（２３）式から算出されるＬ
ｌ＋Ｌｔ　、Ｆ、、／Ｆ、の関係は変速ギヤ比によって
異なってくる。そこで第７図（Ａ）の予備噴射パターン
を用いる場合には変速ギヤ比に応じたり、およびり、の
値を予め求めておいてこれを用い、第７図（Ｂ）の予備
噴射パターンを用いる場合には変速ギヤ比に応じた１ｓ
およびαの値を予め求めておいてこれを用いるようにし
ている。

第８図から第１５図は第７図（Ａ）に示す予備噴射パタ
ーンを用いたときの第１実施例を示している。

第８図はギヤ比を直接検出することなく変速ギヤ比を車
速センサ１９の出力パルスから求めるようにしたルーチ
ンを示している。このようにするとギヤ比を検出するた
めの検出装置を設ける必要がないという利点がある。な
お、このルーチンは例えば一定時間毎の割込みによって
実行される。

第８図を参照するとまず初めにステップ１００において
車速センサ１９の出力パルス間隔Ｔ、に機関回転数ＮＥ
を乗算することによって減速比Ｘが求められる。次いで
ステップ１０１では第１３図に示す関係から変速段ＧＳ
が求められる。第１３図は各変速段（１速、２速・・・
５速）を対応した整数ＧＳで表わし、これら整数ＧＳと
対応する減速比ＸＩ＋Ｘ２・・・ｘ５との関係を示して
いる。例えば減速比がｘ２であるとするとＧＳ＝２であ
り、これは変速段が第２速であることを示している。第
１３図に示す関係は予めＲＯＭ　１２内に記憶されてお
り、ステップ１０１ではＲＯＭ　１２内に記憶された関
係から減速比Ｘに基いてＧＳが計算される。

次いでステップ１０２ではＮが１だけインクリメントさ
れ、ステップ１０３に進む。ステップ１０３ではＧＳが
Ｎ−０，１とＮ＋０．１の間にあるが否がか判別される
。Ｎ−０，１≦ＧＳ（Ｎ＋１であるときにはステップ１
０４に進んでＧＳ＝Ｎとされる。次いでステップ１０７
に進んでＮ＝Ｏとされる。一方、ステップ１０３におい
てＧＳ＜Ｎ−０，１又はＮ＋０、１　＜　Ｇ　Ｓである
と判別されたときはステップ１０５に進んでＮ＝５であ
るか否かが判別される。Ｎ＝５でないときには再びステ
ップ１０３に戻る。Ｎ＝５のとき、即ち減速比Ｘに対応
する変速段が存在しないときはステップ１０６に進んで
Ｃ５＝Ｏとされ、ステップ１０７に進んでＮ’＝　Ｏと
される。

第９図は第８図により得られた変速段ＧＳに基いて１＋
、１．を計算するためのルーチンを示しており、このル
ーチンは例えば一定時間毎の割込みによって実行される
。

第９図を参照するとまず初めにステップ２００において
ＧＳ＝Ｏであるか否かが判別される。ＧＳ＝０でないと
きはステップ２０１に進んで第１５図に示す関係からｔ
ｌが計算され、次いでステップ２０２に進んで第１５図
に示す関係からｔ５が計算される。第Ｉ５図に示す１．
．１．とＧＳとの関係は予めＲＯＭ　１２内に記憶され
ている。

第１０図は予備噴射を実行するための制御開始処理ルー
チンを示しており、このルーチンは２　ｍ５ｅｃ毎に実
行される。

第１０図を参照するとまず初めにステップ３００におい
て現在記憶されている前回の要求噴射量ＱｎｅｗがＱｏ
ｌｄ　とされる。次いでステップ３０１ではアクセルペ
ダル２０の踏み込み量を表わす負荷センサ１８の出力信
号と機関回転数から要求噴射量Ｑｎｅ−が計算される。

この要求噴射量Ｑ　ｎｅｗは第１４図に示すようにアク
セルペダル２０の踏み込み量りと機関回転数ＮＥの関数
として予めＲＯＭ　１２内に記憶されている。次いでス
テップ３０２では２　ｍ５ｅｃ内における要求噴射量の
差（Ｑｎｅｗ　−Ｑｏｌｄ）が一定値６９以上であるか
否かが判別される。（Ｑｎｅｗ　−Ｑｏｌｄ）〉ΔＱの
ときにはステップ３０３に進んでフラグがセットされ、
次いでステップ３０４に進む。ステップ３０４ではフラ
グがセットされているか否かが判別され、フラグがセッ
トされているときにはステップ３０５に進んでカウント
値ＣＴＳが１だけインクリメントされる。従って第１２
図に示すようにアクセルペダルが急激に踏み込まれて要
求噴射量がＱｏｌｄからＱ　ｎｅｗにΔＱ以上変化する
とフラグがセットされると共にカウント値ＣＴＮのカウ
ントアツプ作用が開始される。

第１１図は燃料噴射制御ルーチンを示しており、このル
ーチンは一定のクランク角度毎に実行される。

第１１図を参照するとまず初めにステップ４００におい
てＣ５＝Ｏか否かが判別される。Ｃ５＝Ｏのときにはス
テップ４０７に進んで要求噴射量Ｑ　ｎｅｗが噴射量Ｑ
とされ、次いでステップ４０８において燃料噴射弁２か
らの燃料噴射作用が行われる。

方、ＧＳ＝Ｑでないときにはステップ４０１に進んでフ
ラグがセットされているが否がが判別される。

フラグがリセットされているときにはステップ４０７に
ジャンプする。これに対してフラグがセットされている
とき、即ち加速運転が行われたときにはステップ４０２
に進んでカウント値ＣＴＮが１＋／２よりも小さいか否
か、即ち１．時間経過していないか否かが判別される。

む８時間経過してぃないときにはステップ４０７に進ん
でアクセルペダル２０が踏み込まれた後の要求噴射量Ｑ
ｎｅｗが噴射量Ｑとされる。従って第１２図に示される
ように加速開始後１．時間のあいだの各サイクルにおけ
る実噴射量Ｑは要求噴射量Ｑｎｅ−とされる。

ｔ１時間経過するとステップ４０２からステップ４０３
に進んでカウント値ＣＴＮがｔＳ／２よりも小さいか否
か、即ち加速開始後１５時間経過したか否かが判別され
る。ｔｓ時間経過していないときにはステップ４０４に
進んで加速開始前の要求噴射量Ｑｏｌｄが噴射量Ｑとさ
れ、ステップ４０８に進む。従って第１２図に示される
ように１．時間経過後、ｔｓ時間経過するまでの間の各
サイクルにおける実噴射量Ｑは要求噴射量Ｑｏｌｄとさ
れる。

ｔ５時間経過するとステップ４０３がらステップ４０５
に進んでフラグがリセットされ、次いでステップ４０６
に進んでカウント値ＣＴＮ＝Ｏとされる。

次いでステップ４０７において加速開始後の要求噴射量
Ｑｎｅｗが噴射される。従って第１２図に示されるよう
に加速開始後１．時間を経過すると各サイクルにおける
実噴射量Ｑは要求噴射量Ｑｎｅｗとされる。

なお、ＧＳ＝Ｏのときにはステップ４００からステップ
４０７にジャンプするので加速運転が行われれば要求噴
射量Ｑ　ｎｅｗで噴射され続ける。ＧＳ＝Ｏとなるのは
例えば変速機４がニュートラル位置にあるとき、或いは
クラッチが切断されているとき、或いは半クラッチのと
きである。これらの状態のときに予備噴射を行うと良好
な車両運転性が得られないのでこれらの状態のときには
アクセルペダル２０が踏み込まれれば要求噴射量Ｑｎｅ
ｗで噴射し続けるようにしている。

第１６図から第２１図は第７図（Ｂ）に示す予備噴射パ
ターンを用いたときの第２実施例を示している。

第１６図は変速ギヤ位置を直接求めることによりｔｓ＋
　　αを計算するルーチンを示しており、このルーチン
は例えば一定時間毎の割込みによって実行される。

第１６図を参照するとまず初めにステップ５００におい
てクラッチ作動検出装置日の出力信号に基いてクラッチ
が完全に結合されているか否かが判別される。クラッチ
が完全に結合されていないときはステップ５０１に進ん
でＣ５＝Ｏとされる。一方、クラッチが完全に結合され
ているときはステップ５０２に進んでギヤ位置検出装置
７の出力信号に基いて変速機４がニュートラル位置であ
るか否かが判別される。ニュートラル位置にあるときに
はステップ５０１に進んでＣ５＝Ｏとされる。ニュート
ラル位置にないときにはステップ５０３に進んでギヤ位
置検出装置７の出力信号に基いて変速段ＧＳが検出され
る。次いでステップ５０４に進んで第２１図に示す関係
からｔｓが計算され、次いでステップ５０５に進んで第
２１図に示す関係からαが計算される。なお、第２１図
の横軸の数値は変速段ＧＳを示しており、Ｒは後退位置
を示している。第２１図に示すｔｓ＋　　αとＧＳとの
関係は予めＲＯＭ　１２内に記憶されている。

第１７図は予備噴射を実行するための制御開始処理ルー
チンを示しており、このルーチンは２ＩＩＩｓｅｃ毎に
実行される。

このルーチンは第１０図に示すルーチンと同じであり、
従って第１７図を参照するとまず初めにステップ６００
において現在記憶されている前回の要求噴射量Ｑｎｅ−
がＱｏｌｄとされる。次いでステップ６０１　ではアク
セルペダル２０の踏み込み量を表わす負荷センサ１８の
出力信号と機関回転数から要求噴射量Ｑ　ｎｃｖが計算
される。この要求噴射量Ｑｎｅｗは第２０図に示すよう
にアクセルペダル２０の踏み込み量りと機関回転数ＮＥ
の関数として予めＲＯＭ　１２内に記憶されている。次
いでステップ６０２では２ｍ５ｅｃ内における要求噴射
量の差（Ｑｎｅｗ　−Ｑｏｌｄ）が一定値６９以上であ
るか否かが判別される。

（Ｑｎｅｗ　−Ｑｏｌｄ）　＞ΔＱのときにはステップ
６０３に進んでフラグがセットされ、次いでステップ６
０４に進む。ステップ６０４ではフラグがセットされて
いるか否かが判別され、フラグがセットされているとき
にはステップ６０５に進んでカウント値ＣＴＳが１だけ
インクリメントされる。従って第１９図に示すようにア
クセルペダルが象、激に踏み込まれて要求噴射量がＱｏ
ｌｄからＱ　ｎｅｗに６９以上変化するとフラグがセッ
トされると共にカウント値ＣＴＮのカウントアツプ作用
が開始される。

第１８図は燃料噴射制御ルーチンを示しており、このル
ーチンは一定のクランク角度毎に実行される。

第１８図を参照するとまず初めにステップ７００におい
てＣ５＝Ｏか否かが判別される。ＧＳ＝０のときにはス
テップ７０７に進んで要求噴射量Ｑ　ｎｅｗが噴射量Ｑ
とされ、次いでステップ７０８において燃料噴射弁２か
らの燃料噴射作用が行われる。

方、ＧＳ＝Ｏでないときにはステップ７０１に進んでフ
ラグがセットされているか否かが判別される。

フラグがリセットされているときにはステップ７０７に
ジャンプする。これに対してフラグがセットされている
とき、即ち加速運転が行われたときにはステップ７０２
に進んでカウント値ＣＴＮが１１／２よりも小さいか否
か、即ち加速開始後ｉｓ時間経過したか否かが判別され
る。ｔ、時間経過していないときにはステップ７０３に
進んで加速開始後の要求噴射量Ｑ　ｎｅｗと加速開始前
の要求噴射量Ｑｏｌｄの差がΔＱとされ、次いでステッ
プ７０４においてＱ　ｎｅｗからα・ΔＱを減算するこ
とによって噴射量Ｑが計算される。次いでステップ７０
８に進む。従って第１９図に示されるようにも５時間の
あいだの各サイクルにおける実噴射量Ｑは（Ｑｎｅｗ−
α・ΔＱ）とされる。

ｔ１時間経過するとステップ７０２からステップ７０５
に進んでフラグがリセットされ、次いでステップ７０６
に進んでカウント値ＣＴＮ＝Ｏとされる。

次いでステップ７０７において加速開始後の要求噴射Ｉ
Ｑｎｅｓｖが噴射される。従って第１９図に示されるよ
うに加速開始後１８時間を経過すると各サイクルにおけ
る実噴射量Ｑは要求噴射量Ｑｎｅ−とされる。

なお、Ｃ５＝Ｏのときにはステップ７００からステップ
７０７にジャンプするので加速運転が行われれば要求噴
射量Ｑｎｅｗで噴射され続ける。ＧＳ＝０となるのは例
えば変速機４がニュートラル位置にあるとき、或いはク
ラッチが切断されているとき、或いは半クラッチのとき
である。

〔発明の効果］ 車両に前後振動を発生させることなく応答性のよい加速
運転を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御対象をモデル化した図、第２図は噴射パタ
ーンを示す図、第３図は種々の予備噴射パターンを示す
図、第４図は動力伝達系が振動伝達系を有していないと
きの噴射パターンを示す図、第５図は内燃機関の全体図
、第６図は種々の噴射パターンを示す図、第７図は加速
時の噴射パターンを示す図、第８図はギヤ位置を検出す
るためのフローチャート、第９図はｔｌｌｊｓを計算す
るためのフローチャート、第１０図は噴射制御開始処理
のためのフローチャート、第１１図は噴射制御のための
フローチャート、第１２図はタイムチャート、第１３図
は変速段ＧＳと減速比Ｘの関係を示す線図、第１４図は
要求噴射量を示す線図、第１５図はｔ、Ｉ、ｔ。 とＧＳの関係を示す線図、第１６図はｔｌｌ　　αを計
算するためのフローチャート、第１７図は噴射制御開始
処理のためのフローチャート、第１８図は噴射制御のた
めのフローチャート、第１９図はタイムチャート、第２
０図は要求噴射量を示す図、第２１図はｔｓ＋　　αと
ＧＳとの関係を示す線図、第２２図は車両の駆動系を模
式的に示す図、第２３図は加速時に発生する車両の前後
振動を説明するためのタイムチャートである。 ２・・・燃料噴射弁、　　３・・・機関出力軸、４・・
・変速機、　　　　ｍ、・・・機関の等価質量、ｍ２・
・・車両の質量、 ｋ・・・動力伝達系のばね定数、 Ｃ・・・動力伝達系の減衰係数。 Ｘ　　　　　　　　　　　　Ｘ２ 第１回 ｍ、・機関の等色質量 ｍ２・−・車両の質量 ｋ・・動力伝達系のばね定数 Ｃ・・動力伝達系の減衰係数 第２回 第３回 第 ０（Ａ） 第 ０（Ｂ） 第 回（Ａ） 第 回 第 回（Ｃ） 第 回（Ａ） 第 ０（Ｂ） 第 回 （Ｄ） 第 回 第 第１１回 第１０目 第 ］２ 回 Ｘ５ ×２ ×１ 第１３回 第１４回 第１５回 第１７回 第１６石 第１８回 第１９回 ＮＥ 第２０回 第 回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１の要求噴射量でもって定常運転しているときには
   機関出力軸から駆動輪に至る動力伝達系の両極端間にお
   ける相対捩れ角が第１の要求噴射量に応じた収束捩れ角
   に維持され、加速すべく燃料噴射量が第１の要求噴射量
   から第２の要求噴射量に変化したときには該相対捩れ角
   が第２の要求噴射量に応じた収束捩れ角を中心として周
   期的に変動する車両において、加速すべく要求噴射量が
   第１の要求噴射量から第２の要求噴射量に変化したとき
   に予備噴射を行い次いで第２の要求噴射量でもって主噴
   射を行う噴射制御装置を具備し、該主噴射開始時におけ
   る上記相対捩れ角がほぼ第２の要求噴射量に応じた収束
   捩れ角となりかつ主噴射開始後に上記相対捩れ角がほぼ
   第２の要求噴射量に応じた収束捩れ角に維持されるよう
   に予備噴射の噴射量、噴射期間および主噴射の開始時期
   を設定するようにした車両用内燃機関の燃料噴射装置。