JPH081143B2

JPH081143B2 - 燃料噴射量制御装置

Info

Publication number: JPH081143B2
Application number: JP61224140A
Authority: JP
Inventors: 文敏杉山
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1986-09-22
Filing date: 1986-09-22
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPS6380028A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、４サイクルエンジンにおける燃料噴射量
制御装置に関する。

（従来の技術）４サイクルエンジンにおける燃料供給装置には、次の
ように構成されたものがある。即ち、シリンダに連なる
吸気通路の中途部に絞り弁が設けられ、上記シリンダ内
に燃料を供給する燃料噴射弁が設けられる。また、この
燃料噴射弁による燃料の噴射量の決定は、圧力検出手段
により絞り弁からシリンダに至る間の吸気通路の圧力を
検出し、この値に基づく検出信号により燃料噴射弁の開
時間を長短調整することによりなされている。この場
合、上記吸気通路では吸気脈動による圧力変動が大きい
ため、エンジンの１サイクル毎に１回で、かつ、所定の
クランク角のときに代表値としての圧力を検出して燃料
噴射弁の開時間を調整している。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、エンジンを加、減速させようとして絞り弁
を急激に開、閉弁操作するとき、吸気通路の圧力も急変
するが、上記圧力検出は１サイクル毎に１回行われるも
のであるため、例えば、上記した操作に伴う吸気通路の
圧力の急変が、上記圧力検出の直後になされたとする
と、この検出に基づいて定められた燃料噴射弁の開時間
によっては、上記急変後に合致する燃料噴射量が得られ
なくなる。そして、上記急変後の吸気通路の圧力検出
は、上記急変からほぼ１サイクル後に始めて行われ、こ
れに基づいて、同上燃料噴射弁の開時間が決定され、つ
まり、所望の燃料噴射量が決定されることとなる。

よって、吸気通路の圧力が急変してから、所望の燃料
の噴射量が得られるようになるまでに、ある程度長い時
間がかかる（以下、これを単に応答遅れという）という
不都合がある。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたも
ので、エンジンを加・減速させようとして絞り弁を急激
に開、閉弁操作し、このため吸気通路の圧力が急変する
場合でも、燃料噴射しようとするときの吸気通路の圧力
を検出して、この圧力に合致する量の燃料がシリンダ内
に直ちに供給されるようにすることを目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするとこ
ろは、４サイクル多気筒エンジンにおいて、複数のシリ
ンダのうち、一つのシリンダに連なる吸気通路における
絞り弁とシリンダとの間の第１圧力を所定のクランク角
のときにエンジンの１サイクル毎に１回検出する第１圧
力検出手段を設け、かつ、上記各吸気通路を互いに連通
させる連通路内の第２圧力をエンジンの１サイクルに所
定ピッチで複数回検出する第２圧力検出手段を設け、こ
の第２圧力検出手段により相前後して検出される第２圧
力の変化量で上記第１圧力検出手段による検出信号を補
正し、この補正した信号により燃料噴射弁の開時間を定
める点にある。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図と第２図において、１は４サイクル４気筒エン
ジンで、このエンジン１は例えば自動二輪車に搭載され
るものである。このエンジン１の各シリンダ２はシリン
ダブロック３やシリンダヘッド４を有し、シリンダブロ
ック３内にはピストン５が上下摺動自在に嵌め込まれて
いる。

上記シリンダヘッド４にはシリンダ２内の燃焼室６に
通じる吸気ポート７と排気ポート８とが形成され、これ
ら各ポート7,8を開閉する各一対の吸気弁９と排気弁10
が設けられる。これら吸気弁９と排気弁10は図示しない
クランク軸に連動するカム手段12により開、閉弁させら
れる。13は点火プラグである。

上記各吸気ポート７にそれぞれ連なる吸気管14が設け
られており、この吸気管14の自由端にはサージタンク15
を介して図示しないエアクリーナを接続してある。そし
て、上記吸気ポート７や吸気管14内が吸気通路16となっ
ている。上記吸気管14における吸気通路16の中途部には
蝶弁式の絞り弁18を設けてある。

上記絞り弁18よりも吸気ポート７側でのそれぞれの吸
気管14を互いに連通させる連通路19が設けられている。
この連通路19では、各シリンダ２で生じる吸気脈動が互
いに干渉し合うことにより、これら吸気脈動の変動幅が
小さくさせられるのであり、この連通路19は上記吸気脈
動のほぼ平均値の負圧状態に保たれる。また、各吸気ポ
ート７に燃料を噴射する燃料噴射弁20が設けられてい
る。

上記各機器に対し種々の検出手段を設けてある。即
ち、絞り弁18の開度を検出する開度検出手段22と、複数
のシリンダ２のうち、一つのシリンダ２に連なる吸気通
路16における絞り弁18と同上シリンダ２との間で第１圧
力P₁を検出する第１圧力検出手段23と、上記連通路19の
第２圧力P₂を検出する第２圧力検出手段24と、吸気管14
の自由端における吸気温度を検出する吸気温度検出手段
25と、シリンダ２の冷却水温度を検出する水温検出手段
26とが設けられている。

そして、上記各検出手段の検出信号はA/Dコンバータ2
8を介してマイクロコンピュータ29に入力され、このマ
イクロコンピュータ29からの出力信号によるフューエル
インジェクタ駆動部30の作動で燃料噴射弁20の開時間が
定められ、即ち、１サイクルにおける燃料噴射量が定め
られる。

一方、上記マイクロコンピュータ29は点火駆動部32や
コイル33および入力インターフェイス34を介してディス
トリビュータ35に接続され、このディストリビュータ35
は同上マイクロコンピュータ29からの出力信号で所定時
期に点火プラグ13を印加して燃焼室６の混合気を点火、
燃焼させる。

第３図から第５図において、上記各検出手段とマイク
ロコンピュータ29につきより詳しく説明する。

図において、第１圧力検出手段23は第１圧力P₁を所定
のクランク角のときにエンジン１の１サイクル毎に１回
検出して検出信号を出力する。この場合、エンジン１の
１サイクル毎に１回だけ所定のクランク角を検出するク
ランク角検出手段37が設けられており、これは上記所定
のクランク角のときに第１圧力検出手段23に信号を出力
し、第１圧力検出手段23に第１圧力P₁の検出信号を出力
させる。

即ち、第４図は横軸を時間、縦軸を圧力として、第１
圧力P₁の圧力変動を１サイクル分だけ示したもので、図
中t₁点が所定のクランク角となった時の位置で、このと
き、第１圧力検出手段23が第１圧力P₁を検出し、検出信
号を出力する。

また、第２圧力検出手段24は第２圧力P₂をエンジン１
の１サイクルに所定ピッチで複数回検出して検出信号を
出力する。この場合、第２圧力検出手段24が第２圧力P₂
を検出する時期はタイマー38により定められる。

即ち、第５図は横軸を時間、縦軸を圧力として、第２
圧力P₂の圧力変動を１サイクル分だけ示したもので、図
中各t₂点において第２圧力検出手段24が第２圧力P₂を検
出し、検出信号を出力する。なお、上記各t₂点は１サイ
クルを等分した所定ピッチＰとなるようタイマー38で定
められている。

第３図において、上記第１圧力検出手段23の検出信号
を入力すると共に、第２圧力検出手段24の検出信号を第
２圧力変化量演算手段39を介して入力する圧力演算手段
40が設けられる。また、この圧力演算手段40には燃料噴
射制御マップ参照手段42や出力データ算出手段43を介し
て出力データ補正手段44が接続され、上記燃料噴射制御
マップ参照手段42にはエンジン１の回転を検出する回転
速度検出手段46が接続されている。更に、上記開度検出
手段22の検出信号は絞り弁開度変化量演算手段47を介し
て上記出力データ補正手段44に入力されるようになって
おり、吸気温度検出手段25や水温検出手段26の検出信号
も上記出力データ補正手段44に入力されるようになって
いる。上記出力データ補正手段44の出力信号を入力して
フューエルインジェクタ駆動部30に信号を出力し、燃料
噴射弁20に所定の開時間τを与えるフューエルインジェ
クタ駆動回路48が設けられる。

一方、上記圧力演算手段40と出力データ補正手段44と
の間には点火時期制御マップ参照手段50と出力データ算
出手段51とが介在されており、回転速度検出手段46の出
力信号は上記点火時期制御マップ参照手段50に入力され
るようになっている。また、出力データ補正手段44と点
火駆動部32との間には点火駆動回路52が介設されてい
る。

次に、上記構成により燃料噴射量の制御を実行するフ
ローチャートを第６図から第８図により説明する。な
お、図中の（Ｐ−１）から（Ｐ−17）はフローチャート
の各ステップを示している。

第６図において、まず、回転速度検出手段46によりエ
ンジン１の回転速度が検出される（Ｐ−１）。次に、第
１圧力検出手段23による第１圧力P₁の検出信号と、第２
圧力検出手段24による第２圧力P₂の検出信号が第２圧力
変化量演算手段39や圧力演算手段40に入力されて演算さ
れ圧力Ｐが算出される（Ｐ−２）。

そして、圧力演算手段40の出力信号により燃料噴射制
御マップ参照手段42や出力データ算出手段43において燃
料噴射弁20の開時間τ、即ち、燃料噴射量が定められる
（Ｐ−３）。次に、この燃料噴射弁20の開時間τが各検
出手段の検出信号や第２圧力変化量演算手段39の出力信
号により補正され（Ｐ−４）、これによってフューエル
インジェクタ駆動回路48を介しフューエルインジェクタ
駆動部30に信号が出力される（Ｐ−５）。

第７図により、上記ステップ（Ｐ−２）についてより
詳しく説明する。第１圧力検出手段23により第１圧力P₁
が検出されれば（Ｐ−６）、この値が圧力Ｐとなる（Ｐ
−７）。この場合、第２圧力検出手段24により検出した
相前後する第２圧力P₂の変化量ΔP₂が予め設定した二つ
の数値a,b間の範囲内にあれば（Ｐ−９）、この変化量
ΔP₂は比較的小さいものであるため、上記第１圧力P₁に
等しい圧力Ｐの値に基づき、燃料噴射制御マップ参照手
段42や出力データ算出手段43において燃料噴射弁20の開
時間τが定められる。

一方、同上ステップ（Ｐ−９）で、第２圧力検出手段
24により相前後して検出した第２圧力P₂の変化量ΔP₂が
上記両数値a,b間の範囲外であると判断されれば、この
変化量ΔP₂は比較的大きいものであるため、圧力Ｐは上
記第１圧力P₁と変化量ΔP₂の和とされる（Ｐ−10）。

なお、ステップ（Ｐ−６）と（Ｐ−８）で第１圧力P₁
や第２圧力P₂が検出されないときには、別計算にて上記
以外のAD変換処理が実行されるようになっている（Ｐ−
11）。

また、第８図により、前記ステップ（Ｐ−４）につい
て、より詳しく説明する。即ち、第２圧力変化量演算手
段39が第２圧力P₂の変化量ΔP₂を演算する（Ｐ−12）。
また、絞り弁開度変化量演算手段47が絞り弁18の開度の
変化量を検出し（Ｐ−13）、水温検出手段26が水温を検
出する（Ｐ−14）。更に、吸気温度検出手段25が吸気温
度を検出する（Ｐ−15）。そして、これらの検出信号が
それぞれ出力データ補正手段44に入力され、ここで、ス
テップ（Ｐ−３）で算出された燃料噴射弁20の開時間τ
に対する補正が必要か否かが判断される（Ｐ−17）。そ
して、この補正が必要であると判断されれば、上記出力
データ補正手段44においてその補正が実行される（Ｐ−
17）。

上記の場合、第１圧力P₁は第２圧力P₂よりもシリンダ
２側により近いところで検出されるものであって、この
シリンダ２の運転状態をより正確に反映するものである
ため、前記したように、主に、この第１圧力P₁の値に基
づき、燃料噴射弁20の開時間τが定められる。

ところで、前記した第４図で示すように、上記第１圧
力P₁を検出する吸気通路16では、そのシリンダ２におけ
る吸気行程での吸気負圧の影響を大きく受けて吸気脈動
の変動幅が大きいため、前記したように、第１圧力P
₁は、所定のクランク角のときに、エンジン１の１サイ
クル毎に１回検出されるようになっている。

しかし、第９図において、絞り弁18がある開度にほぼ
一定に保たれた状態から、エンジン１を加速（もしくは
減速）させるため、上記絞り弁18を急激に開弁（もしく
は閉弁）動作Ｓさせて、これに伴い吸気通路16の圧力が
急変した場合において、この急変が上記第１圧力P₁の検
出の直後であるとすると、第９図中破線で示すように、
上記第１圧力P₁に基づいて定められた上記燃料噴射弁20
の開弁時間τ′では短過ぎて（もしくは長過ぎて）、上
記吸気通路16の圧力の急変後におけるエンジン１の運転
状態に合致する燃料噴射量は得られないおそれがある。

一方、上記第２圧力P₂は、それぞれのシリンダ２の吸
気通路16を互いに連通させた連通路19における負圧であ
って、この連通路19では各シリンダ２で生じる吸気脈動
が互いに干渉し合うことにより、これら吸気脈動の変動
幅が小さくさせられ、この連通路19は上記吸気脈動のほ
ぼ平均値の負圧状態に保たれている。このため、上記し
たように絞り弁18が急開弁（もしくは急閉弁）したとき
には、各シリンダ２における吸気負圧が複合されて上記
連通路19の負圧が１サイクルの全体を通して平均的に低
下（もしくは上昇）する。

そして、前記したように、上記第１圧力P₁とは別に、
上記第２圧力P₂が１サイクルに複数回検出されるように
なっており、相前後して検出された第２圧力P₂の変化量
ΔP₂に応じて、この変化量ΔP₂が上記第１圧力P₁に加算
され（もしくは減算され）、もって、この第１圧力P₁が
補正され、これに基づいて、燃料噴射弁20の開時間τが
定められるようになっている。

このため、前記したように、吸気通路16の圧力の急変
が、第１圧力P₁の検出の直後になされたとしても、この
第１圧力P₁と上記第２圧力P₂の値に基づいて燃料噴射弁
20の開時間τが定められ、よって、この燃料噴射弁20に
より、そのときのエンジン１の運転状態に合致した所望
の燃料噴射量が確保される。

つまり、図中破線で示したような従来の燃料噴射弁20
の開時間τ′に比較して応答遅れの発生が抑制される。

一方、点火時期の制御を実行するフローチャートを第
10図により説明する。なお、図中の（Ｐ−18）から（Ｐ
−22）はフローチャートの各ステップを示している。

図において、まず、回転速度検出手段46により、エン
ジン１の回転速度が検出される（Ｐ−18）。次に、前記
したステップ（Ｐ−２）と同様にして圧力Ｐが算出され
る（Ｐ−19）。そして、圧力演算手段40の出力信号によ
り点火時期制御マップ参照手段50や出力データ算出手段
51において点火進角値θが定められる（Ｐ−20）。次
に、この点火進角値θが前記したステップ（Ｐ−４）と
同様にして補正され（Ｐ−21）、これによって点火駆動
回路52を介して点火駆動部32に信号が出力される（Ｐ−
22）。

（発明の効果）この発明によれば、４サイクル多気筒エンジンにおい
て、複数のシリンダのうち、一つのシリンダに連なる吸
気通路における絞り弁とシリンダとの間の第１圧力を所
定のクランク角のときにエンジンの１サイクル毎に１回
検出する第１圧力検出手段を設け、かつ、上記各吸気通
路を互いに連通させる連通路内の第２圧力をエンジンの
１サイクルに所定ピッチで複数回検出する第２圧力検出
手段を設け、この第２圧力検出手段により相前後して検
出される第２圧力の変化量で上記第１圧力検出手段によ
る検出信号を補正し、この補正した信号により燃料噴射
弁の開時間を定めるようにしたため、次の作用、効果が
ある。

即ち、上記第１圧力は第２圧力よりもシリンダ側によ
り近いところで検出されるものであって、このシリンダ
の運転状態をより正確に反映するものであるため、主
に、この第１圧力の値に基づき、燃料噴射弁の開時間が
定められる。

ところで、上記第１圧力を検出する吸気通路では、そ
のシリンダにおける吸気行程での吸気負圧の影響を大き
く受けて吸気脈動の変動幅が大きいため、上記したよう
に、第１圧力は、所定のクランク角のときに、エンジン
の１サイクル毎に１回検出されるようになっている。

しかし、絞り弁がある開度にほぼ一定に保たれた状態
から、上記絞り弁を急激に動作させて、これに伴い吸気
通路の圧力が急変したとき、この急変が上記第１圧力の
検出の直後であるとすると、上記第１圧力に基づいて定
められた上記燃料噴射弁の開弁時間では、上記吸気通路
の圧力の急変後のエンジンの運転状態に合致する燃料噴
射量は得られないおそれがある。

一方、上記第２圧力は、それぞれのシリンダの吸気通
路を互いに連通させた連通路における負圧であって、こ
の連通路では各シリンダで生じる吸気脈動が互いに干渉
し合うことにより、これら吸気脈動の変動幅が小さくさ
せられ、この連通路は上記吸気脈動のほぼ平均値の負圧
状態に保たれている。このため、上記したように絞り弁
が急動作したときには、各シリンダにおける吸気負圧が
複合されて上記連通路の負圧が１サイクルの全体を通し
て平均的に変化する。

そして、前記したように、上記第１圧力とは別に、上
記第２圧力が１サイクルに複数回検出されるようになっ
ており、相前後して検出された第２圧力が変化量に応じ
て、上記第１圧力が補正され、これに基づいて、燃料噴
射弁の開時間が定められるようになっている。

このため、前記したように、吸気通路の圧力の急変が
第１圧力の検出の直後になされたとしても、この第１圧
力と上記第２圧力の値に基づいて燃料噴射弁の開時間が
定められ、よって、この燃料噴射弁により、そのときの
エンジンの運転状態に合致した所望の燃料噴射量が確保
される。

つまり、応答遅れの生じることが効果的に抑制され
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は電気ブロック図
を含んだエンジンの部分側面断面図、第２図は第１図の
II−II線矢視断面図、第３図は電気ブロック図、第４図
は第１圧力と時間の関係を示すグラフ図、第５図は第２
圧力と時間の関係を示すグラフ図、第６図から第８図は
燃料噴射量の制御に関するフローチャート図、第９図は
燃料噴射弁開時間と第２圧力および時間との関係を示す
グラフ図、第10図は点火時期の制御に関するフローチャ
ート図である。１……エンジン、２……シリンダ、16……吸気通路、18
……絞り弁、19……連通路、20……燃料噴射弁、23……
第１圧力検出手段、24……第２圧力検出手段、P₁……第
１圧力、P₂……第２圧力、τ……開時間。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数設けられたシリンダ内にそれぞれ連な
る各吸気通路の中途部に絞り弁を設け、この絞り弁より
もシリンダ側での各吸気通路を互いに連通させる連通路
を設け、かつ、上記シリンダ内に燃料を供給する燃料噴
射弁を設けた４サイクル多気筒エンジンにおいて、上記
複数のシリンダのうち、一つのシリンダに連なる吸気通
路における絞り弁とシリンダとの間の第１圧力を所定の
クランク角のときにエンジンの１サイクル毎に１回検出
する第１圧力検出手段を設け、かつ、上記連通路内の第
２圧力をエンジンの１サイクルに所定ピッチで複数回検
出する第２圧力検出手段を設け、この第２圧力検出手段
により相前後して検出される第２圧力の変化量で上記第
１圧力検出手段による検出信号を補正し、この補正した
信号により燃料噴射弁の開時間を定めることを特徴とす
る燃料噴射量制御装置。