JPH08505Y2

JPH08505Y2 - 多気筒内燃機関の電子制御燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH08505Y2
Application number: JP1987171348U
Authority: JP
Inventors: 悟渡辺
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2002-11-11
Also published as: JPH0176537U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、各気筒毎に燃料噴射弁を備える多気筒内燃
機関の電子制御燃料噴射装置に関する。

〈従来の技術〉多気筒内燃機関の電子制御燃料噴射装置の従来例とし
て、以下のようなものがある。

すなわち、エアフローメータ等により検出された吸入
空気流量Ｑと機関回転速度Ｎとから基本噴射量T_P（＝Ｋ
・Q/N:Kは定数）を演算すると共に、主として水温に応
じた各種補正係数COEFと空燃比フィードバック補正係数
αとバッテリ電圧による補正係数T_Sとを演算した後、燃
料噴射量T_i（＝T_P×COEF×α＋T_S）を演算する。

そして、クランク角センサからの基準信号等に同期
し、マイクロコンピュータ等からなる制御装置から各燃
料噴射弁に対し前記燃料噴射量T_iに対応するパルス巾の
噴射パルス信号を出力し機関に燃料を供給する。

具体的には、制御装置には、クランク角センサから第
７図に示すように、気筒数と同数でかつ所定のクランク
角度毎（例えば４気筒内燃機関ではクランク角度で180
°毎）に入力されている。ここで、例えば＃１気筒に対
応する基準信号（以下、気筒判別用基準信号と呼ぶ）の
パルス巾は他の気筒に対応する基準信号のパルス巾より
長く形成されている。

そして、前記気筒判別用信号が入力されたときに、＃
１気筒と判定し、その後は各基準信号の入力毎に、予め
設定された噴射順序（点火順序と同様）に従って噴射す
べき気筒を判別する。

そして、第７図に示すように各基準信号の入力毎に、
吸気行程とタイミングを合わせて噴射終了時期が常に略
一定のクランク角位置になるように前記燃料噴射量T_iに
基づいて噴射開始時期を設定する。そして、各基準信号
入力時からポジション信号（例えばクランク角度で２°
毎）或いはタイマのカウント値に基づいて前記設定され
た噴射開始時期のタイミング（第７図中a₁,b₁等）で各
燃料噴射弁を動作させるようにしている。

〈考案が解決しようとする問題点〉しかしながら、このような従来の電子制御燃料噴射装
置においては、各気筒に対応する基準信号が入力された
ときに噴射開始時期を設定しているので、以下の不具合
があった。

すなわち、例えば＃３気筒の燃料噴射量が極めて大き
くなると、噴射開始時期が第７図中C₁に示すように前回
の噴射気筒（ここでは、＃２気筒）の噴射開始時期より
早まるようになる。しかし、＃３気筒に対応する基準信
号が入力された時点で気筒判別がなされ＃３気筒の燃料
噴射弁が動作されるため、実際の噴射開始時期は第７図
中C₂となり、＃３気筒に供給される実際の燃料噴射量が
大巾に不足（第７図中斜線部）し失火等の原因となる。
かかる現象は、例えばＶ型エンジンの各バンクの排気マ
ニホールドに実際の空燃比を排気中の酸素濃度から検出
する酸素濃度センサを夫々備えるものにおいては、各バ
ンクの実際の空燃比が大きく異なることがあるため発生
しやすかった。

本考案はこのような実状に鑑みてなされたもので、各
気筒の燃料噴射量が大きく異なっても、その気筒の噴射
開始時期に燃料噴射弁を動作できる電子制御燃料噴射装
置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉このため、本考案は第１図に示すように機関の各気筒
毎に燃料噴射弁A₁〜A_nを備える一方、機関回転に同期し
て所定基準信号を出力する基準信号出力手段Ｂを備える
ものにおいて、機関運転状態に応じて燃料噴射量を設定
する燃料噴射量設定手段Ｃと、設定された燃料噴射量に
応じて前記同一の所定基準信号入力時から噴射開始時期
までの期間を各気筒毎に設定する噴射開始時期設定手段
Ｄと、時間を計測する計時手段Ｅと、前記所定基準信号
入力時からの計時時間と前記設定された噴射開始時期と
に基づいて噴射制御すべき気筒を選択する選択手段Ｆ
と、選択された気筒の燃料噴射弁A₁〜A_nを駆動制御する
駆動制御手段Ｇと、を備えるようにした。

〈作用〉そして、同一の所定基準信号を基準として各気筒の噴
射開始時期を設定すると共に、設定された噴射開始時期
と計時時間とに基づいて噴射制御すべき気筒を選択し、
その気筒の燃料噴射弁を駆動制御するようにした。

〈実施例〉以下に、本考案の一実施例を第２図〜第６図に基づい
て説明する。尚、本実施例ではＶ型の４気筒内燃機関を
例にとり説明する。

第２図において、機関１の各気筒の吸気ポートには電
磁式燃料噴射弁2a〜2dが取付けられ、これら燃料噴射弁
2a〜2dはマイクロコンピュータ等からなる制御装置３か
らの制御信号により駆動制御される。

また、一方のバンクの排気ポートに連通接続される第
１排気マニホールド４の集合部には、排気中の酸素濃度
を検出することにより実際の空燃比を検出する第１酸素
濃度センサ５が設けられている。また、他方のバンクの
排気ポートに連通接続される第２排気マニホールド６の
集合部には、前記第１酸素濃度センサ５と同様な機能を
有する第２酸素濃度センサ７が設けられている。これら
第１及び第２酸素濃度センサ4,6の検出信号は前記制御
装置３に入力されている。また、制御装置３には回転速
度センサ（図示せず）により検出された機関回転速度信
号と、エアフローメータ（図示せず）により検出された
吸入空気流量信号と、水温センサ（図示せず）により検
出された冷却水温度信号と、が入力されている。さら
に、制御装置３には、基準信号出力手段としてのクラン
ク角センサ８からクランク角度で180°毎に基準信号が
入力され、この基準信号のうち＃１気筒に対応する基準
信号のパルス巾は他のものより長く設定され気筒判別用
基準信号になっている。

制御装置３は、第３図〜第５図のフローチャートに従
って作動し、各燃料噴射弁2a〜2dを後述する所定タイミ
ングで駆動制御するようになっている。また、制御装置
３には前記気筒判別用基準信号が入力されたときにリセ
ットされて計時を開始する計時手段としてのタイマ（図
示せず）が気筒数に対応させて設けられている。

ここでは、制御装置３が燃料噴射量設定手段と噴射開
始時期設定手段と駆動制御手段を構成する。

尚、9,10は排気浄化用の触媒装置である。

次に作用を第３図〜第５図のフローチャートに従って
説明する。

まず、第３図のフローチャートを説明する。尚、この
ルーチンは気筒判別用基準信号（＃１気筒に対応しクラ
ンク角度で720°毎）が入力されたときに実行を開始す
る。

S1では、第１及び第２酸素濃度センサ5,7等からの検
出信号を読込む。

S2では、各気筒毎に燃料噴射量T_iを演算する。

具体的には、エアフローメータにより検出された吸入
空気流量Ｑと機関回転速度Ｎとから基本噴射量T_P（＝Ｋ
・Q/N;Kは定数）を演算すると共に、主として水温に応
じた各種補正係数COEFと第１及び第２酸素濃度センサ5,
7の検出空燃比に基づく空燃比フィードバック補正係数
αとバッテリ電圧による補正係数T_Sとを演算した後、燃
料噴射量T_i（＝T_P×COEF×α＋T_S）を演算する。

S3では、S2にて各気筒毎に演算された燃料噴射量T_iに
基づいて各気筒毎に前記気筒判別用基準信号入力時から
の噴射開始時期を設定する。

具体的には、気筒判別用基準信号入力時から各気筒の
吸気行程開始（噴射終了時に略対応する）までのクラン
ク角度は、第６図中Ａ〜Ｄに示すように、予め設定でき
る。これにより、気筒判別用基準信号入力時から各気筒
の吸気行程直前までのクランク角度（第６図中Ａ〜Ｄ）
から各気筒毎に演算された燃料噴射量T_i（クランク角度
にて表示できる）を減算すれば、気筒判別用基準信号入
力時からの各気筒の噴射開始時期を第６図中A₁〜D₁で示
すようにクランク角度で表示できる。

S4では、各気筒毎に、燃料噴射量T_iと噴射開始時期と
を記憶する。

次に第４図のフローチャートを説明する。尚、このル
ーチンは10msec毎に実行される。

S11では、第１及び第２酸素濃度センサ5,7等からの検
出信号を読込む。

S12では、各気筒毎に燃料噴射量T_iを前記S2と同様に
演算する。

S13では、S12にて各気筒毎に演算された燃料噴射量T_i
に基づいて各気筒毎に前記気筒判別用基準信号入力時か
らの噴射開始時期を前記S3と同様に設定する。

S14では、S13にて各気筒毎に設定された噴射開始時期
がその気筒に対応させたタイマのカウント値T_Cを経過し
たか否かを各気筒毎に判定し、YESのときにはS15に進み
NOのときにはS16に進む。

S15では、前回ルーチンで記憶された噴射開始時期及
び燃料噴射量（前記S4にて設定された720°毎の値或い
は10msec直前に設定された値）を選択する。

S16では、S13にて設定された今回の噴射開始時期及び
燃料噴射量を選択する。

このようにすると、このルーチンで設定された噴射開
始時期によって噴射制御がタイミング的に可能なときに
はこのルーチンで設定された最新の噴射開始時期が選択
されるため運転状態に応じた最適な燃料噴射を行え、そ
れ以外のときには前回ルーチンで設定された噴射開始時
期が選択される。

S17では、S15若しくはS16にて選択された噴射開始時
期及び燃料噴射量を記憶させる。

そして、制御装置３は、各気筒のタイマのカウント値
T_Cがその気筒の噴射開始時期になったときにその気筒に
対応する噴射タイミング信号を発し、第５図のフローチ
ャートに示すルーチンを実行させる。

このルーチンは各気筒毎に対応して独立して実行する
ようになっている。したがって、このルーチンは気筒に
対応して実行されるため、特別に噴射すべき気筒を判定
することなく所定気筒の燃料噴射弁2a〜2dを駆動制御で
きるため、ここではタイマが噴射制御すべき気筒を選択
する選択手段を構成する。

すなわち、噴射タイミング信号が入力されると、S21
にてその気筒の燃料噴射弁2a〜2dを駆動制御し、その気
筒に燃料を供給する。

以上説明したように、気筒判別用基準信号を基準とし
て各気筒毎の噴射開始時期を設定し、噴射開始時期に噴
射制御すべき気筒の燃料噴射弁2a〜2dを駆動制御するよ
うにしたので、以下の効果がある。

すなわち、正規の噴射順序が例えば＃１−＃２−＃３
−＃４気筒の場合において、例えば第６図に示すように
＃４気筒の燃料噴射量が極めて大きくなり、その噴射開
始時期が＃３気筒の噴射開始時期より早まっても、気筒
判別用基準信号入力時を基準として気筒を選択するの
で、＃４気筒から先に燃料噴射が開始されそれに遅れて
＃３気筒の燃料噴射が開始される。このため、＃４気筒
に機関運転状態に応じた最適な燃料量を供給でき、その
＃４気筒での失火等を防止でき、また噴射順序の選択の
自由度を増すことができる。特に、Ｖ型エンジンにおい
ては、各バンクの実際の空燃比が大きく異なることがあ
り、各気筒の燃料噴射量が大きく異なることがあるた
め、効果的である。

また、10msec毎に設定された噴射開始時期によって燃
料噴射が可能なときには、この噴射開始時期に噴射制御
を行うようにしたので、最新のデータに基づいて燃料を
機関に供給でき、機関制御が最適となる。

尚、タイマは、気筒毎に設けることなく、気筒群毎等
に設けるようにしてもよい。また、気筒判別用基準信号
入力時に設定された噴射開始時期のみによって各気筒の
燃料噴射弁2a〜2dを駆動制御する。

〈考案の効果〉本考案は、以上説明したように、同一の所定基準信号
時から各気筒の噴射開始時期までの期間を各気筒に設定
し、この期間に基づいて各気筒の燃料噴射弁を駆動制御
するようにしたので、噴射順序が通常と異なっても各気
筒の燃料噴射弁を設定された噴射開始時期に制御でき、
機関の燃料噴射制御を最適に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のクレーム対応図、第２図は本考案の一
実施例を示す構成図、第３図〜第５図は同上のフローチ
ャート、第６図は同上の作用を説明するための図、第７
図は従来の欠点を説明するための図である。１……機関、2a〜2d……燃料噴射弁、３……制御装置、
５……第１酸素濃度センサ、７……第２酸素濃度セン
サ、８……クランク角センサ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】機関の各気筒毎に燃料噴射弁を備える一
方、機関回転に同期して所定基準信号を出力する基準信
号出力手段を備える多気筒内燃機関において、機関運転
状態に応じて燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段
と、設定された燃料噴射量に応じて前記同一の所定基準
信号入力時から噴射開始時期までの期間を各気筒毎に設
定する噴射開始時期設定手段と、時間を計測する計時手
段と、前記所定基準信号入力時からの計時時間と前記設
定された噴射開始時期とに基づいて噴射制御すべき気筒
を選択する選択手段と、選択された気筒の燃料噴射弁を
駆動制御する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とす
る多気筒内燃機関の電子制御燃料噴射装置。