JPH08312439A - 電子制御燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料噴射量を演算するＭＰＵなどの外部回路
の構成を複雑化することなく、その回路規模を縮小し
て、コスト低減を図る。 【構成】 各気筒ごとに対応した燃料噴射開始部（ポー
ト出力）２２ａ〜２２ｄの出力と、複数の気筒に共通の
噴射終了用タイマ（タイマ出力）３１の出力の論理和を
とって燃料噴射パルスを生成する。複数の気筒に共通の
噴射終了用タイマ３１の出力は、各気筒ごとに独立の燃
料噴射開始部２２ａ〜２２ｄの出力を用いて該当する気
筒に配分する。複数の気筒に共通の噴射終了用タイマ３
１を気筒Ａに配分した後に、運転状態の変化などでより
早く燃料噴射が終了する気筒Ｂが発生した場合に、気筒
Ａに対する噴射終了用タイマ３１の出力を燃料噴射開始
部２２ａ〜２２ｄの出力に切替え、出力を気筒Ｂに配分
し直す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車などのエンジン
の燃料噴射を電子制御する電子制御燃料噴射装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の電子制御燃料噴射装置の構
成を示すブロック図である。図８において、この例は、
マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）１が、吸気圧センサ及
びエンジンの回転数センサが出力する吸入空気圧情報及
び回転数情報から基本燃料噴射量を演算する。また、Ｍ
ＰＵ１はスロットル開度センサ、エンジン温度センサ及
び吸気温センサから出力される情報に基づいて燃料噴射
補正値を演算し、かつ、燃料噴射タイミングを演算す
る。さらに以降の図９に詳細な構成を示す出力タイマ２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがＭＰＵ１で算出された噴射タイ
ミングによる燃料噴射量に応じた時間幅の燃料タイマ値
信号を出力する。この燃料タイマ値信号がソレノイド
（ＳＯＬ）ドライバ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに入力さ
れ、ここから出力タイマ２ａ〜２ｄの出力に応じた信号
で、エンジンの各気筒ごとに設けられたインジェクタ１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが制御される。ＳＯＬド
ライバ６ａ〜６ｄは、出力タイマ２ａ〜２ｄの出力に対
応したハイ（Ｈ）レベルの燃料噴射パルスをインジェク
タ１０ａ〜１０ｄに送出し、その開弁による燃料を図示
しないエンジンに噴射する。

【０００３】図９は出力タイマ２ａ〜２ｄの構成を示す
ブロック図である。図９において、ＭＰＵ１で得られた
燃料タイマ値信号がコンペアカウンタ１４に入力され
る。また、フリーランカウンタ１５が、ＭＰＵ１で得ら
れた噴射タイミングに応答してクロックパルスを計数す
る。そして、比較器１６がコンペアカウンタ１４及びフ
リーランカウンタ１５からの計数値を比較し、この比較
で一致すると、その一致信号を出力する。この一致信号
が反転回路１７に入力され、噴射タイミングで立ち上が
る燃料噴射パルスを出力する。

【０００４】図１０は、図８に示す電子制御燃料噴射装
置の動作における処理信号とそのタイミングを示すタイ
ミングチャートである。図１０（ａ）に示すようにエン
ジンは排気、吸気、圧縮、爆発のサイクルを繰り返し、
図１０（ｂ）に示すようにインジェクタ１０ａは燃料噴
射パルスの立ち上がり（１）で、図示しない気筒１に連
通するインテークマニホールド内への燃料噴射を開始
し、燃料噴射パルスの立ち下がり（２）で燃料噴射を停
止する。インテークマニホールド内に噴射された燃料は
吸気サイクルで吸入され、圧縮サイクル、爆発サイクル
を処理する。この他のインジェクタ１０ｂ〜１０ｄも図
１０（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示すように、図１０（ｂ）に
示すインジェクタ１０ａと同様に動作する。

【０００５】このように上記従来例の電子制御燃料噴射
装置では、気筒ごとに設けられたインジェクタ１０ａ〜
１０ｄに燃料噴射パルスを供給して、気筒ごとに燃料噴
射量を制御しており、全気筒に同時に燃料噴射を行う全
気筒同時噴射方式の燃料噴射装置又は全気筒を複数群で
区分けし、この複数群の気筒ごとに同時に燃料噴射を行
う群同時噴射方式に比較して、エンジン動作における最
新情報で演算した燃料値を各気筒に供給できると共に、
燃料噴射量のバラツキが回避される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の電子制御燃料噴射装置では、エンジンの各気筒に対応
する出力タイマ２ａ〜２ｄが必要であり、ＭＰＵ１に対
する外部回路の構成が複雑化する。すなわち、回路規模
が増大化し、コストが嵩むという欠点がある。

【０００７】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、燃料噴射量を演算するＭＰＵなどの外部
回路の構成が複雑化せずに、その回路規模が縮小され
て、コスト低減が可能になる優れた電子制御燃料噴射装
置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の電子制御燃料噴射装置は、複数の気
筒にそれぞれに対応して設けられ、入力される燃料噴射
パルスで燃料噴射を行う複数の燃料噴射手段と、複数の
燃料噴射手段に対して共通に設けられ、複数の燃料噴射
手段の燃料噴射タイミングを決定する噴射タイミング決
定手段と、噴射タイミング決定手段からの燃料噴射パル
スを供給する複数の燃料噴射手段のいずれかを選択する
選択手段とを有し、燃料噴射が最も早く終了する気筒の
燃料噴射手段に、選択手段が、噴射タイミング決定手段
からの燃料噴射を終了させるための燃料噴射終了パルス
を選択して供給する構成である。

【０００９】請求項２記載の電子制御燃料噴射装置は、
複数の燃料噴射手段に対して一つの噴射タイミング決定
手段を設けた構成としている。

【００１０】請求項３記載の電子制御燃料噴射装置は、
複数の燃料噴射手段を、複数群に区分けし、この区分け
した燃料噴射手段群に、それぞれ一つの噴射タイミング
決定手段を設けた構成としている。

【００１１】請求項４記載の電子制御燃料噴射装置は、
複数の燃料噴射手段が、それぞれに燃料パルス発生回
路、ソレノイドドライバ及びインジェクタで構成され
る。

【００１２】

【作用】このような構成により、請求項１，２，３，４
記載の電子制御燃料噴射装置は、複数の気筒にそれぞれ
に対応して設けられる複数の燃料噴射手段に対して共通
の噴射タイミング決定手段が設けられており、燃料噴射
が最も早く終了する気筒の燃料噴射手段に、燃料噴射を
終了させるための燃料噴射終了パルスを選択して供給し
ている。この場合、複数の燃料噴射手段に対して一つの
噴射タイミング決定手段が設けられ、又は、複数群に区
分けした燃料噴射手段群に、それぞれ一つの噴射タイミ
ング決定手段が設けられている。したがって、従来、慣
用的に行われていたように、複数の燃料噴射手段に対し
てそれぞれ噴射タイミング決定手段を設ける必要がなく
なり、燃料噴射量を演算するＭＰＵなどの外部回路の構
成が複雑化せずに、その回路規模が縮小される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の電子制御燃料噴射装置の実施
例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の電子制御燃料噴射装置の実
施例における構成を示すブロック図である。図１におい
て、この例には、吸気圧センサ及びエンジンの回転数セ
ンサが出力する吸入空気圧情報及び回転数情報から基本
燃料噴射量を演算し、また、スロットル開度センサ、エ
ンジン温度センサ及び吸気温センサから出力される情報
に基づいて燃料噴射補正値を演算して、その燃料噴射タ
イミングを演算するＭＰＵ２０が設けられている。この
ＭＰＵ２０には、演算部２１と、エンジン回転に同期し
て燃料噴射の開始を決定する燃料噴射開始部（ポート出
力）２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、燃料噴射の終
了を決定するための噴射終了用タイマ（タイマ出力）３
１とが設けられている。この噴射終了用タイマ３１は現
在時刻からオフ（ＯＦＦ）したい時刻までの時間幅が演
算部２１で設定され、この時刻でオン（ＯＮ）となり、
この設定時間後にオフ（ＯＦＦ）となる。

【００１５】さらに、この例には噴射終了用タイマ３１
からの設定時刻情報が供給され、この燃料噴射開始部２
２ａ〜２２ｄからの出力信号が入力されてインジェクタ
を選択するインジェクタ選択分配部３２と、燃料噴射開
始部２２ａ〜２２ｄの出力とインジェクタ選択分配部３
２の出力との論理和を発生する燃料パルス発生回路３４
ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄとが設けられている。ま
た、燃料パルス発生回路３４ａ〜３４ｄの出力に対応し
たハイ（Ｈ）レベルの燃料噴射パルスを送出するソレノ
イド（ＳＯＬ）ドライバ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６
ｄと、ＳＯＬドライバ３６ａ〜３６ｄの出力に応じた信
号の開弁による燃料を図示しないエンジンに噴射するイ
ンジェクタ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄとが設けら
れている。

【００１６】図２はインジェクタ選択分配部３２の詳細
な構成を示すブロック図である。図２において、このイ
ンジェクタ選択分配部３２は、燃料噴射開始部２２ａ〜
２２ｄからの出力信号がそれぞれデータ（Ｄ）端子に入
力され、かつ、噴射終了用タイマ３１からの設定時刻情
報がクロック端子に入力され、そのタイミングの信号を
出力（Ｑ）端子から出力するフリップフロップ（Ｆ／
Ｆ）回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄと、Ｆ／Ｆ回
路３３ａ〜３３ｄの出力（Ｑ）端子からの出力信号と噴
射終了用タイマ３１からの設定時刻情報とのアンド論理
による信号を出力するＡＮＤ回路３５ａ，３５ｂ，３５
ｃ，３５ｄとを有している。

【００１７】図３は燃料パルス発生回路３４ａ〜３４ｄ
の詳細な構成を示すブロック図である。図３において、
この燃料パルス発生回路３４ａ〜３４は、それぞれ燃料
噴射開始部２２ａ〜２２ｄの出力信号と噴射終了用タイ
マ３１からの設定時刻情報との論理和をとるＯＲ回路３
７ａ（３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ）で構成されている。

【００１８】次に、この実施例の動作について説明す
る。図４は演算部２１での燃料噴射開始部２２ａ〜２２
ｄの設定の動作の処理手順を示すフローチャートであ
る。図４において、クランク信号による割り込みで起動
し、ステップＳ１０で、今回のクランク信号が、いずれ
かのエンジンにおける気筒の燃料噴射を開始すべきタイ
ミングか否かを判定する。燃料噴射を開始する場合（Ｙ
ｅｓ）、ステップＳ１１によって燃料噴射を開始すべき
気筒に対応する燃料噴射開始部（ポート出力）２２ａ〜
２２ｄのいずれかをオン（ＯＮ）に設定し、燃料パルス
発生回路３４ａ〜３４ｄの出力に対応したハイ（Ｈ）レ
ベルの燃料噴射パルスをＳＯＬドライバ３６ａ〜３６ｄ
から出力する。ステップＳ１０で燃料噴射を開始しない
場合（Ｎｏ）は、その処理を終了する。次に、ステップ
Ｓ１２で、最も早く燃料噴射が終了する気筒に対応する
燃料噴射開始部（ポート出力）２２ａ〜２２ｄを判断
し、この後のステップＳ１３でオン（ＯＮ）に設定す
る。次にステップＳ１４で噴射終了用タイマ３１の出力
をゼロに設定して強制的にオフ（ＯＦＦ）に設定する。
この場合、オンになっている燃料噴射開始部（ポート出
力）２２ａ〜２２ｄに対応する気筒への燃料噴射パルス
が供給中である。次に、ステップＳ１５で燃料噴射が終
了する気筒（Ｙｅｓの場合）の、残りの噴射時間を算出
し、噴射終了用タイマ３１に、その時間を設定する。こ
こで設定時間に達した場合、ステップＳ１６で燃料噴射
パルスの送出を停止させるために、該当する気筒に対応
する燃料噴射開始部（ポート出力）２２ａ〜２２ｄの出
力を終了させる。

【００１９】図５は、噴射終了用タイマ３１のタイムア
ップ時に発生する割り込み処理の処理手順を示すフロー
チャートである。図５において、ステップＳ２０では、
燃料噴射中の気筒が他にあるか否かが判断される。燃料
噴射中の気筒が他にない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）
は処理が終了となる。また、燃料噴射中の気筒が他にあ
る場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、すなわち、燃料噴
射開始部（ポート出力）２２ａ〜２２ｄのいずれかがオ
ン（ＯＮ）の際に、噴射終了用タイマ（タイマ出力）３
１を、最も早く燃料噴射が終了する気筒に対して出力す
るために、該当する気筒の残りの燃料噴射の時間幅を算
出し、ステップＳ２１で、その時間幅をセットする。こ
のセットしたタイマ値に達した場合、燃料噴射パルスを
終了させるために、該当する気筒に対応した燃料噴射開
始部（ポート出力）２２ａ〜２２ｄの出力をオフにす
る。

【００２０】図６は全体の動作における処理信号と、そ
のタイミングを示すタイミングチャートである。図６
（ａ）はクランクアングル３６０°ごとに出力される気
筒判別信号であり、図６（ｂ）はクランクアングルの３
０°ごとに出力されるクランク信号である。ＭＰＵ２０
の演算部２１に情報が入力され、噴射開始すべきタイミ
ングと、噴射出力の時間幅を算出する。ここで噴射開始
すべきタイミングとは、どのクランク信号に同期して燃
料噴射開始するかを示すものであり、以下オン（ＯＮ）
ステージと記載する。クランク信号ごとに、このクラン
クは噴射開始すべきＯＮステージであるかを判定する。
ＯＮステージである場合に、該当する気筒の燃料噴射開
始部（ポート出力）２２ａ〜２２ｄから燃料噴射開始信
号を送出する。燃料噴射開始部（ポート出力）２２ａ〜
２２ｄの出力はインジェクタ４０ａ〜４０ｄに対応する
燃料パルス発生回路３４ａ〜３４ｄの一方の入力端子に
入力される。ここではインジェクタ４０ａ〜４０ｄの順
序で対応する燃料パルス発生回路３４ａ〜３４ｄに入力
されていることを示している。一方、噴射終了用タイマ
（タイマ出力）３１のタイムアップ時に発生する割り込
み処理中で、最も早く燃料噴射が終了するインジェクタ
４０ａ〜４０ｄを判別し、該当する気筒をインジェクタ
選択分配部３２によって選択し、噴射終了用タイマ（タ
イマ出力）３１の出力によって立ち上がり、インジェク
タ４０ａ〜４０ｄの残り時間後に立ち下がる燃料噴射パ
ルスを出力する。図６（ｄ）は噴射終了用タイマ（タイ
マ出力）３１の出力を示し、インジェクタ選択分配部３
２を通じて、選択されたインジェクタ４０ａ〜４０ｄに
対応する燃料パルス発生回路３４ａ〜３４ｄの他方の入
力端子に入力される。図６（ｅ）は、順次出力される噴
射終了用タイマ（タイマ出力）３１の出力がインジェク
タ選択分配部３２により、インジェクタ４０ａ〜４０ｄ
の順序で、対応する燃料パルス発生回路３４ａ〜３４ｄ
に入力されていることを示している。燃料パルス発生回
路３４ａ〜３４ｄの出力は、図３に示すＯＲ回路３７ａ
〜３７ｄで燃料噴射開始部２２ａ〜２２ｄの出力信号と
噴射終了用タイマ３１からの設定時刻情報との論理和に
よって生成される。この結果、図６（ｃ）に示すよう
に、燃料噴射開始部（ポート出力）２２ａ〜２２ｄは該
当する気筒の噴射終了用タイマ（タイマ出力）３１の出
力がオン（ＯＮ）した後にセットした時間が経過する以
前にオフ（ＯＦＦ）となる。この燃料噴射パルスがＳＯ
Ｌドライバ３６ａ〜３６ｄに入力され、図６（ｆ）に示
すようにインジェクタ４０ａ〜４０ｄを開弁し、燃料噴
射を行う。

【００２１】なお、この実施例では、燃料噴射開始後の
クランク信号の割り込みによって、噴射補正値を演算
し、この補正値に基づいて噴射終了用タイマ３１のタイ
ム値を補正するようにしても良い。

【００２２】図７は、他の全体動作例における処理信号
と、そのタイミングを示すタイミングチャートである。
図７（ａ）に示すように出力したい燃料噴射パルスのタ
イミングが、燃料噴射開始の順序と一致していない場合
の例である。図７（ｆ）中のタイミング５ａでは、イン
ジェクタ４０ａが最も早く燃料噴射を終了するため、図
２中のステップＳ１０〜Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１６の処理
によって、時間Ｔ１を噴射終了用タイマ（タイマ出力）
３１で設定する。次に、図７（ｆ）中のタイミング５ｂ
では、最も早く燃料噴射が終了する気筒を選択するイン
ジェクタ４０ｂであり、図２中のステップＳ１０〜Ｓ１
６の処理によって、タイミング５ａに対応する燃料噴射
開始部（ポート出力）２２ａ〜２２ｄのいずれかの出力
をオン（ＯＮ）し、この燃料噴射開始部（ポート出力）
２２ａ〜２２ｄの出力を一回オフ（ＯＦＦ）にする。そ
して、インジェクタ４０ｂに対応する燃料噴射開始部
（ポート出力）２２ａ〜２２ｄをオン（ＯＮ）にし、時
間Ｔ２を噴射終了用タイマ（タイマ出力）３１で設定
し、この燃料噴射開始部（ポート出力）２２ａ〜２２ｄ
をオフ（ＯＦＦ）にする。次に、時間Ｔ２が終了したタ
イミング５ｃに発生する割り込み中で、最も早く燃料噴
射を終了する気筒を選択する。この場合インジェクタ４
０ａであり、このインジェクタ４０ａの残り時間Ｔ３を
噴射終了用タイマ（タイマ出力）３１で設定し、このイ
ンジェクタ４０ａに対応する燃料噴射開始部（ポート出
力）２２ａ〜２２ｄをオフ（ＯＦＦ）にする。

【００２３】このように、常時燃料噴射が最も早く終了
する気筒に対して、噴射終了用タイマ（タイマ出力）３
１が出力することにより、この噴射終了用タイマ（タイ
マ出力）３１のみで、その処理を行うことができる。ま
た、ここでは４気筒のエンジンをもって説明したが、３
気筒、４気筒、５気筒の場合もに、同様の処理手順で燃
料噴射の制御が可能である。さらに、一つの噴射終了用
タイマ（タイマ出力）３１をもって説明したが、例え
ば、Ｖ型エンジンの場合は、バンクごとに噴射終了用タ
イマを設けて、その燃料噴射制御を行うようにしても良
い。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１〜４記載の電子制御燃料噴射装置によれば、複数の燃
料噴射手段に対して共通の噴射タイミング決定手段が設
けられており、燃料噴射が最も早く終了する気筒の燃料
噴射手段に、燃料噴射を終了させるための燃料噴射終了
パルスを選択して供給している。この場合、複数の燃料
噴射手段に対して一つの噴射タイミング決定手段が設け
られ、又は、複数群に区分けした燃料噴射手段群に、そ
れぞれ一つの噴射タイミング決定手段が設けられている
ため、複数の燃料噴射手段に対してそれぞれ噴射タイミ
ング決定手段を設ける必要がなくなり、燃料噴射量を演
算するＭＰＵなどの外部回路の構成が複雑化せずに、回
路規模が縮小されて、そのコスト低減ができるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子制御燃料噴射装置の実施例におけ
る構成を示すブロック図

【図２】図１中のインジェクタ選択分配部の詳細な構成
を示すブロック図

【図３】図１中の燃料パルス発生回路の詳細な構成を示
す回路図

【図４】図１中の燃料噴射開始部の設定の動作の処理手
順を示すフロー図

【図５】図１中の噴射終了用タイマのタイムアップ時に
発生する割り込み処理の処理手順を示すフロー図

【図６】実施例にあって全体の動作における処理信号
と、そのタイミングを示すタイミング図

【図７】実施例にあって他の全体動作における処理信号
と、そのタイミングを示すタイミング図

【図８】従来の電子制御燃料噴射装置の構成を示すブロ
ック図

【図９】図８中の出力タイマの構成を示すブロック図

【図１０】図８に示す電子制御燃料噴射装置の動作にお
ける処理信号とそのタイミングを示すタイミング図

【符号の説明】

２０ ＭＰＵ ２１ 演算部 ２２ａ〜２２ｄ 燃料噴射開始部 ３１ 噴射終了用タイマ ３２ インジェクタ選択分配部 ３４ａ〜３４ｄ 燃料パルス発生回路 ３３ａ〜３３ｄ Ｆ／Ｆ回路 ３５ａ〜３５ｄ ＡＮＤ回路 ３６ａ〜３６ｄ ＳＯＬドライバ ３７ａ〜３７ｄ ＯＲ回路 ４０ａ〜４０ｄ インジェクタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の気筒にそれぞれに対応して設けら
   れ、入力される燃料噴射パルスで燃料噴射を行う複数の
   燃料噴射手段と、前記複数の燃料噴射手段に対して共通
   に設けられ、前記複数の燃料噴射手段の燃料噴射タイミ
   ングを決定する噴射タイミング決定手段と、前記噴射タ
   イミング決定手段からの燃料噴射パルスを供給する前記
   複数の燃料噴射手段のいずれかを選択する選択手段とを
   有し、燃料噴射が最も早く終了する前記気筒の燃料噴射
   手段に、選択手段が、前記噴射タイミング決定手段から
   の燃料噴射を終了させるための燃料噴射終了パルスを選
   択して供給することを特徴とする電子制御燃料噴射装
   置。
2. 【請求項２】 前記複数の燃料噴射手段に対して一つの
   噴射タイミング決定手段を設けることを特徴とする請求
   項１記載の電子制御燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 前記複数の燃料噴射手段を、複数群に区
   分けし、この区分けした燃料噴射手段群に、それぞれ一
   つの噴射タイミング決定手段を設けることを特徴とする
   請求項１記載の電子制御燃料噴射装置。
4. 【請求項４】 複数の燃料噴射手段が、それぞれに燃料
   パルス発生回路、ソレノイドドライバ及びインジェクタ
   で構成されることを特徴とする請求項１記載の電子制御
   燃料噴射装置。