JPH0475384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は自動車等車両に搭載される電子制御式
燃料噴射装置に関する。

［従来技術］ 一般に電子制御式燃料噴射装置において、燃費
の向上などを目的として内燃機関（以下エンジン
ともいう。）の減速時にエンジンへの燃料供給を
カツトする燃料カツト制御が行なわれている。そ
して燃料供給カツト後、例えばアクセルペダルが
踏み込まれるようになると燃料供給を再開するよ
うにしている。

従来上記の如き燃料カツト制御を行なう電子制
御式燃料噴射装置の一例として、実開昭53−
35320号公報に示す如く、燃料供給を再開すべき
ことが検出されると同時に、エンジンのクランク
軸の回転とは非同期に燃料を噴射し、燃料供給再
開時に空燃比が一時的にリーン側に大きくずれる
問題点を解決するようにしたものが知られてい
る。

しかしこの種のものは上記の如き非同期噴射を
行なうことによつて空燃比のリーン側へのずれを
抑えることが可能であつて、燃料供給を再開すべ
きことが検出された後は通常の同期噴射、即ち、
クランク軸が所定角度だけ回転する（例えば720
℃Ａ経過する）たびに燃料を噴射するモード、を
も実行するため、上記の如き非同期噴射が行なわ
れる時点によつて空燃比に比較的大きなバラツキ
を生ずるという問題があつた。

［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑み、燃料供給再開時に空
燃比がリーン側へずれることを抑制すると同時
に、この再開時点による空燃比のバラツキを充分
に小さく抑えることを目的とする。

［発明の構成］ そのため本発明の電子制御式燃料噴射装置は第
１図に示す如く、 内燃機関Ａのクランク軸Ｂが所定角度だけ回転
するたびに内燃機関の運転状態に応じて噴射パル
ス幅を演算する演算手段Ｃと、 内燃機関Ａへの燃料供給がカツトされた後、燃
料供給を再開すべきか否かを判定する判定手段Ｄ
と、 上記演算手段Ｃの演算タイミングに同期しかつ
演算周期のＮ倍（但しＮは２以上の整数）の周期
で上記演算された噴射パルス幅に対応する噴射パ
ルス幅の噴射パルスを電磁噴射弁Ｅへ出力する出
力手段Ｆであつて、上記判定手段Ｄにより燃料供
給を再開すべき旨が判定されると、この判定直後
の演算タイミングで演算された噴射パルス幅の噴
射パルスを出力し、以後、この出力タイミングを
基とした出力周期で噴射パルスを出力するもの
と、 を備えることを特徴とする。

本発明の基本的動作の一例は、第２図に示す如
く、360℃Ａの演算タイミングａで噴射パルス幅
を演算すると共にこの演算タイミングａに同期し
かつ720℃Ａの出力周期をもつ出力タイミングで
噴射パルスｂが出力されるような電子制御式燃料
噴射装置において、燃料供給がカツトされ噴射パ
ルスｂが図中破線で示す如く出力されていない状
態のもとでアクセルペダルが踏み込まれアイドル
スイツチ（L.L.スイツチ）がONからOFFへ反転
すると、この反転検出時点t₁直後の演算タイミン
グa₁で演算された噴射パルス幅をもつ噴射パルス
P₁を当該演算タイミングa₁に同期した出力タイミ
ングb₁で出力すると共に、以後、この出力タイミ
ングb₁を基点として720℃Ａ毎に噴射パルスP₂、
P₃……を出力するものである。

これに対し、従来の電子制御式燃料噴射装置
は、第２図に示す如く、上記アイドルスイツチが
ONからOFFへ反転すると当該反転検出時点t₁で
所定のパルス幅をもつ噴射パルスP₄をクランク
軸とは非同期に出力すると共に、以後、燃料カツ
ト中につき禁止されていた出力タイミングと同じ
タイミングＣで噴射パルスP₅、P₆、P₇……を再
び出力するようにしている。このため、噴射パル
スP₄が出力された直後に噴射パルスP₅が出力さ
れる場合や噴射パルスP₄出力後720℃Ａ近く経過
して噴射パルスP₅が出力される場合があり、非
同期噴射の出力タイミングと同期噴射の出力タイ
ミングとの関係によつて空燃比にバラツキを生ず
ることとなる。

［実施例］ 以下に本発明を、実施例を挙げて図面と共に説
明する。

第３図及び第４図は、全気筒同時噴射方式の内
燃機関（エンジン）に、本発明を使用した場合の
実施例を示し、第３図はエンジンおよびその周辺
の概略系統図、第４図は主には燃料噴射制御回路
の内部構造を示すブロツク図である。

第３図において、２は自動車に積載される公知
の４サイクル火花点火式エンジン、４は電磁噴射
弁、６はエンジン内へ吸入される空気をろ過する
エアークリーナー、８は吸気管、１０はシリンダ
内へ吸入される吸気量を制御するスロツト弁、１
１は点火プラグ、１２は排気マニホールド、１４
は排気管である。尚、燃料は、図示しない燃料系
から各気筒に対応して設けられた電磁噴射弁４を
介して供給され、また燃料用空気はエアークリー
ナー６、吸気管８、スロツト弁１０を経て吸入さ
れる。そして燃焼後の排気ガスは排気マニホール
ド１２、排気管１４、図示しない触媒コンバータ
等を経て大気に放出される。

そして１６はポテンシヨメータ式の吸気量セン
サ、１８はサーミスタ式の吸気温センサ、２０は
サーミスタ式の水温センサ、２２は回転センサ、
２４は燃料噴射制御回路、２６はスタータスイツ
チ、２７はスロツトル弁１０の開度を検出するス
ロツトル開度センサ、２８はバツテリ、３０はキ
ースイツチである。

吸気量センサ１６においてはエンジン２に吸入
される吸気量の検出、及びその吸気量に応じたア
ナログ電圧（アナログ検出信号）が出力される。
また吸気温センサ１８においては、エンジン２に
吸入される空気の温度の検出、及びその吸気温に
応じたアナログ電圧（アナログ検出信号）が出力
される。尚前記吸気量センサ１６と吸気温センサ
１８を吸気管８に設置される。

そして、水温センサ２０においては冷却水温の
検出、及びその冷却水温に応じたアナログ電圧
（アナログ検出信号）が出力され、該水温センサ
２０はエンジン２に設置されている。

また回転センサ２２においてはエンジンのクラ
ンク軸の所定の回転角度位置を検出し回転速度に
比例した周波数のパルス信号を出力する。当該回
転センサ２２としては例えば点火装置の点火コイ
ルを用いればよく、点火コイルの一次側端子から
の点火パルス信号を回転速度信号とすればよい。
また電磁ピツクアツプにより磁束変化を電気信号
に変換するものなどであつてもよい。

更に、燃料噴射制御回路２４においては基本的
には吸気量センサ１６及び回転センサ２２の各検
出信号に基づいて、基本燃料噴射量（基本的な噴
射パルス幅）が演算され、かつ、この演算された
基本燃料噴射量に吸気温センサ１８、水温センサ
２０の各信号による補正を行なつて最終的な噴射
パルス幅を求め、これにより電磁噴射弁４の開弁
時間が制御されるが、この処理の詳細については
後述する。

次に第４図に基づいて燃料噴射制御回路２４に
ついて説明する。

同図において１００はマイクロプロセツサ
（CPU）であり、燃料噴射量（噴射パル幅）の演
算等が行なわれる。また１０１は回転数カウン
タ、１０２は割り込み制御部、１５０はコモンバ
スである。回転数カウンタ１０１において、前述
の回転センサ２２からの信号でクランク軸の回転
数がカウントされ、その測定の終了時に割り込み
制御部に割り込み指令信号が供給される。割り込
み制御部１０２では、その信号に基づき割り込み
信号が発生され、コモスバス１５０を介して
CPU１００に入力され、CPU１００で行なわれ
る燃料噴射量の演算の割り込み処理ルーチンが実
行される。

また１０３はデジタル入力ポートであり、デジ
タル入力ポート１０３からCPU１００に、図示
しないスターターをオン・オフするスタータスイ
ツチ２６からのデジタル信号が入力される。

次に１０４はアナログマルチプレクサとＡ／Ｄ
変換器で構成されるアナログ入力ポートであり、
前述した吸気量センサ１６、吸気温センサ１８、
水温センサ２０及びスロツトル開度センサ２７か
らの各信号がＡ／Ｄ変換され、その信号は順次
CPU１００に読み込まれる。

以上、回転数カウンタ１０１、割り込み制御部
１０２、デジタル入力ポート１０３、及びアナロ
グ入力ポート１０４の出力情報はコモンバス１５
０を通してCPU１００に伝達される。

更に、１０５、及び１０６は電源回路、１０７
はRAM、１０８はROMである。電源回路１０
５、キースイツチ３０を通さず直接バツテリに接
続されているので、この電源回路１０５より電源
供給されるRAM１０７にはキースイツチ３０に
関係なく常に電源が印加される。一方、電源回路
１０６はキースイツチ３０を通してバツテリー２
８に接続されており、この電源回路１０６からは
RAM１０７以外のものが電源供給される。尚、
RAM１０７は動作中一時使用される一時記憶ユ
ニツトであるが、前述の様にキースイツチ３０に
関係なく常に電源が印加され、キースイツチ３０
をOFFにして機関の運転を停止しても記憶内容
が損失しない構成となつており、不揮発性メモリ
をなす。ROM１０８はプログラムや各種の定数
等を記憶しておく読み出し専用メモリである。

また１０９はダウンカクンタ、１１０は電力増
幅部、１１１はタイマーである。ダウンカウンタ
１０９はレジスタを含む燃料噴射時間制御用カウ
ンタであり、CPU１００で演算された電磁噴射
弁４の開弁時間つまり燃料噴射量を表わすデジタ
ル信号が、実際の電磁噴射弁４の開弁時間を与え
るパルス幅のパルス信号に変換される。電力増幅
部１１０では電磁噴射弁４の駆動に必要な電力が
増幅される。またタイマー１１１では常に経過時
間が測定されCPU１００に伝達され、例えば回
転数Ｎの検出に供される。

次に第５図のフローチヤートに基づき、CPU
１００によつて処理される制御プログラムを説明
すると共に構成全体の動作をも説明する。

キースイツチ３０並びにスタータスイツチ２６
がONしてエンジンが始動されるとメインルーチ
ン２００にて演算処理が開始され、ステツプ２０
１にて初期化の処理が行なわれる。

次にステツプ２０２で、アナログ入力ポート１
０４からの冷却水温、吸気温に応じた値が読み込
まれ、続くステツプ２０３においてその値より補
正量ｋが演算され、演算結果がRAM１０７内に
格納される。尚、補正量Ｋとは、マツプの検索、
もしくは演算により得られる、吸気温に応じた補
正量K₁と冷却水温に応じた補正量K₂に基づき算
出された総合的な補正量のことである。

通常はステツプ２０２〜ステツプ２０３のメイ
ンルーチンの処理を制御プログラムに従つてくり
返し実行しており、割り込み制御部１０２からの
燃料噴射量演算の割込み信号（360℃Ａ毎に発生
する信号）が入力されると、マイクロプロセツサ
１００はメインルーチンの処理中であつても直ち
にその処理を中断し、２１０で示す割り込み処理
ルーチンに移る。

ステツプ２１１では回転数カウンタ１０１から
のクランク軸の回転数Ｎを表わす信号を測定し、
続くステツプ２１２にてアナログ入力ポート１０
４から吸気量センサ１６の信号を取り込み、吸気
量Ｑを測定する。

次にステツプ２１３にて、回転数Ｎと吸気量Ｑ
から決まる基本噴射量（つまり電磁噴射弁４に対
する基本的な噴射パルス幅ｔ）が次式により求め
られる。

ｔ＝Ｆ×Ｑ／Ｎ［ｍsec］ （Ｆ：定数） 続くステツプ２１４ではメインルーチンのステ
ツプ２０３で求めた補正量ＫをRAAM１０７か
ら読み出し、エンジンが最適な状態で運転される
為の燃料噴射量の補正計算が次式により行なわれ
る。

Ｔ＝ｔ×Ｋ［ｍsec］ ここでＴはステツプ２１３にて求められた基本
的な噴射パルス幅ｔに対して、機関１回転の間に
噴射される燃料量としてはエンジンの運転状態に
最適な値をとる噴射パルス幅ということになる。

次にステツプ２１５では燃料カツト条件が成立
しているか否かを判定する。この燃料カツト条件
は公知であることから詳述は避けるが、例えば、
アイドルスイツチがONかつエンジン回転数が所
定値以上であるかということが挙げられる。

ステツプ２１５で燃料カツト条件が成立してい
る場合にはステツプ２１６に進み、処理中断中の
メインルーチンの処理を再開する。従つて、燃料
カツト条件の成立中は、後述する如く最終的な噴
射パルス幅がダウンカウンタ１０９にセツトされ
ることはなく、電磁噴射弁４に対して噴射パルス
が出力されず燃料噴射が行なわれない。

一方ステツプ２１５にて、燃料供給を再開すべ
き条件が成立した旨、例えばアイドルスイツチが
OFFに反転したことが検出されると、次にステ
ツプ２１７にて、上記ステツプ２１４にて求めら
れた補正後の基本的な噴射パルスを２倍にし最終
的な噴射パルス幅とする。

次にステツプ２１８にて、前回の割り込み処理
の実行が燃料カツト中のものであつたか否かを判
定する。

今回の割り込み処理が燃料供給を再開すべき判
定後の第１回目のものである場合には、このステ
ツプ２１８の判定結果が「YES」となることか
らステツプ２１９に進み、このステツプ２１９に
て、上記ステツプ２１７にて求められた最終的な
噴射パルス幅がダウンカウンタ１０９にセツトさ
れ、更にステツプ２１６に進み、処理中断中のメ
インルーチンの処理が再開される。

一方、今回の割り込み処理が燃料供給を再開す
べき判定後の第２回目以降のものである場合に
は、上記ステツプ２１８の判定結果が「NO」と
なることから、ステツプ２２０に進み、このステ
ツプ２２０にて720℃Ａ経過したか否かを判定す
る。720℃Ａ経過前の場合にはダウンカウンタ１
０９への最終的な噴射パルス幅のセツト処理を行
なうことなくステツプ２１６に進み、処理中断中
のメインルーチンの処理を再開する。一方720℃
Ａ経過した場合にはステツプ２１９に進み、最終
的な噴射パルス幅をダウンカウンタ１０９にセツ
トした上でステツプ２１６に進み、処理中断中の
メインルーチンの処理を再開する。

従つて、割り込み処理ルーチンにおいては、
360℃Ａ毎に基本的な噴射パルス幅が演算される
と共にこれに対する補正が行なわれる。そして、
燃料カツト条件が成立している場合にはダウンカ
ウンタ１０９への噴射パルス幅のセツト処理が禁
止され、燃料噴射が行なわれない。一方燃料カツ
ト中に燃料供給を再開すべきことが検出される
と、この検出時点の演算タイミングで演算された
最終的な噴射パルス幅がダウンカウンタ１０９に
セツトされて燃料噴射が再開され、以後、720℃
Ａ経過する度に燃料噴射が行なわれる。

このためエンジンが燃料供給を再開すべき運転
状態に変化してから極めて短時間経過した時点で
燃料噴射が再開され、再開後はこの再開時点を基
点として所定クランク角が経過する度に燃料噴射
が行なわれることから、燃料供給再開時に空燃比
が大きくリーン側にずれることを抑制できると共
に空燃比のバラツキを充分に抑えることができ
る。

また、本実施例では演算タイミングａを360℃
Ａ毎に行なう場合を説明したが、その他にも180
℃Ａ毎や90℃Ａ毎でもよく、少なくとも噴射出力
タイミングｂ、ｃの間隔より短ければ可能であ
る。

また、燃料供給再開時、上記実施例で説明した
出力タイミングをずらす方法と、従来公知の非同
期噴射を併用して行なうようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明によれば、燃料供給
再開時に生ずる空燃比のリーン側へのずれを抑制
できると同時にこの再開時点での空燃比のバラツ
キを充分に小さく抑えることができる。

従つて燃料供給再開時にエンジンが先火して運
転性が阻害されたり、空燃比がバラツクことに基
づくエミツシヨンの悪化を防止することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための構成図、第２
図は本発明の基本的動作の一例を示した説明図、
第３図は本発明の一実施例と全体構成図、第４図
はその燃料噴射制御回路の内部構成を主に表わし
たブロツク図、第５図はその処理を表わしたフロ
ーチヤートを夫々示す。 Ａ……内燃機関、Ｂ……クランク軸、Ｃ……演
算手段、Ｄ……判定手段、Ｅ……電極噴射弁、Ｆ
……出力手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関のクランク軸が所定角度だけ回転す
   るたびに内燃機関の運転状態に応じて噴射パルス
   幅を演算する演算手段と、 内燃機関への燃料供給がカツトされた後、燃料
   供給を再開すべきか否かを判定する判定手段と、 上記演算手段の演算タイミングに同期しかつ演
   算周期のＮ倍（但しＮは２以上の整数）の周期で
   上記演算された噴射パルス幅に対応する噴射パル
   ス幅の噴射パルスを電磁噴射弁へ出力する出力手
   段であつて、上記判定手段により燃料供給を再開
   すべき旨が判定されると、この判定直後の演算タ
   イミングで演算された噴射パルス幅の噴射パルス
   を出力し、以後、この出力タイミングを基とした
   出力周期で噴射パルスを出力するものと、 を備えることを特徴とする電子制御式燃料噴射装
   置。