JPS6050975B2 - 内燃機関及び内燃機関内に燃料を注入する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用燃料インジェクション・システムに
、特に開口状態と閉口状態を有する電磁！燃料インジェ
クタが一定圧力源からの燃料の流れと制御する型の内燃
機関用燃料インジェクション●システムに関する。

斯様な燃料インジェクション●システムの１形態にあつ
ては、エンジンの燃料要求に従つて決定３される時間幅
を有する燃料インジェクション・パルスを発生する装置
が設けられている。

最も一般的にはインジェクション・パルスはクランク●
シャフトの回転と同期して発生される。（もちろん非同
期式のものも存在する。）該装置は更に燃料４インジェ
クション●パルスを燃料インジェクタに加え、パルス期
間中該インジェクタを開口状態とし、パルスとパルスの
間の期間閉口状態とする。インジェクタを通る燃料の流
れは、インジェクタが完全に開口した状態になり、一度
安定な流れが形成されると一定になるので、該パルスの
幅が燃料のエンジンへの流量率を制御することになる。
しかし、燃料インジェクション・パルスの開始時点と終
了時点では、インジェクタは開きつつあるいは閉じつつ
あるので、燃料の流れは過渡状態にあり、インジェクタ
を通る燃料の流速はインジェクタが完全に開いている場
合の単位時間当りの燃料の流速とは異なる。このように
して、パルスフの１部分は一定流速ではなく可変流速状
態て使用されることになる。燃料インジェクション・パ
ルスの幅が比較的長い場合には、このような事態が生じ
ても燃料の全流速に対して与える不正確さはたいしたこ
とはない。しかし、エンジン速度が低く、負荷も小さい
ときには燃料の流速は小であり、燃料インジェクション
◆パルスは比較的狭いから、燃料の全体としての流れに
対し大きな不正確さを与えることになる。従つてそれ以
下では望ましくない不正確さが燃゛料の流速に導入され
る最小インジェクション・パルス幅を決定すると便利で
ある。

ある特定のエンジンに対し、斯様な最小燃料インジェク
ション・パルス幅が存在し、相応する燃料の流速が、例
えばエンジンがオーバランあるいは惰性運行状態の如き
状態でエンジンを動作させるときに期待される燃料の流
速より大であるならば、この不正確さを除去あるいは少
くともそのエンジンの動作に対する影響を最小とする手
段を設けることが望ましい。本発明は内燃機関用のパル
ス幅変調された燃料インジェクション・システムを制御
する改良された方法および装置を提供するものであつて
、それによつて本来ならば極めて狭いインジェクタ・パ
ルスを必要とし、そのため有効な燃料の計量が行ない得
ないようなエンジンのアイドルまたはオーバライン状態
などのエンジンが燃料を極めてわずかしか要求しない場
合に対しても正確に燃料を供給することが出来る。

本システムにあつては、燃料インジェクタは予め定めら
れた最小時間幅以下のパルスに対しては励起されず、こ
のような短い幅のパルスに相応する燃料は累積された最
小幅を超した後、出来るだけ早い時点でインジエクトさ
れる。

この燃料のインジェクションはスロットル●ボディー中
で実行され、該スロットル・ボディーから燃料と空気の
混合物はインテーク・マニホールドを通してエンジンの
燃焼室に分配されるべく流れる。本発明の燃料インジェ
クション●システムは規則正しい間隔を有する燃料パル
スが送出される第１の動作モードと、エンジンが燃料を
余り要求しない場合、燃料パルスが不規則に送出される
第２の動作モードとを有している。

この第２のモードではエンジンの燃料要求は少いが、し
かし正確に供給される。そしてエンジンの燃料要求が突
然に増加した事態に対処するため、エンジンの燃料要求
は一定時間ベースで規則的に更新され、燃料要求が増大
した場合には第２のモードから第１のモードに切替えら
れる。本発明によると、内燃機関エンジンはエンジンの
燃料要求により決定される時間幅を有するパルスによつ
て平常時は励起されるが、決定されたパルス幅が予め定
められた最小時間幅以下の場合には励起されないインジ
ェクタ手段を有している。

インジェクタを励起するのに使用されなかつた前記パル
ス幅を表わす数値は和として累積され、該和が少くとも
予め定められた最小時間幅に等しくなると、インジェク
タ手段は少くとも予め定められた最小時間幅に等しい期
間励起され、該期間を表わす数値がアキユミレータの和
から減算される。このようにして燃料インジェクション
・システムの決定された時間幅が予め定められた所望の
最小値より小となると、該パルスは保持され加算される
。本発明の１実施例にあつては送出される数値は累積和
全体であり、その場合にはアキユミレータはクリアされ
る。インジェクタ装置の励起はエンジンの回転と同期し
ている場合もあるし、非同期の場合もある。しかしパル
ス幅を表わす数値のアキユミレータによる加算および該
アキユミレータの和を基にしたインジェクタ装置の励起
は好ましくは非同期の一定周波数ベースて行なわれる。
以下本発明の好ましき実施例を図面を参照して説明する
。

第１図はスロットル・バルブ１４と、励起されたとき標
準の加圧された燃料源（図示せず）からインダクシヨン
通路１２に燃料を注入する１対のインジェクタ１５を含
む空気インダクシヨン通路１２を持つたインダクシヨン
・マニホールド１１を有する内燃機関１０を示す。

このよにインダクシヨン通路１２は２つ並行して存在し
、夫々１つのスロットル１４とインジェクタ１５の１方
より成り、各々の通路１２はエンジンのシリンダの半分
に燃料を供給している。インジェクタ１５は電磁的に作
動する型のものであり、平常時は閉じており、作動コイ
ルを通して励起電流を流すことにより完全に開いた状態
になる。

開いた状態にあるとこインジェクタ１５は、燃料が一定
圧力で供給されているとき燃料の流速を決定する実質的
に一定な予め定められたオリフィス（開口）領域を呈す
る。燃料インジェクタ１５は規則的なタイミングを有す
るパルスによつて開かれるが、この場合供給される燃料
の量は実質的にパルス幅により決定される。しかし、燃
料インジェクタ１５の開閉により過渡状態が生じ、多く
の要因が変化し、燃料の流れは一般に一定でなくなり、
場合によつて全く予測出来なくなる。パルスの幅がこれ
らの過渡時間と比べて長い場合には、この過渡時間によ
り導入される不正確さは比較的小さ。しかし、パルス幅
が狭くなると、不正確さの割合は増大し、ついには特定
の応用には許容出来ないようなことも生じる。内部に記
憶された表またはアルゴリズムに基づいて１つまたはそ
れ以上の入力に応動して燃料インジェクタ・パルス幅を
計算するパルス幅計算器２０が設けられている。

多数のこのようなパルス幅計算器が当業者にあつては知
られており、従つてここでその動作の詳細を述べること
は不要であ・る。しかし、本実施例の動作に良く適した
パルス幅計算器の１つの型として、エンジンの速度とマ
ニホールドの絶対圧力が２つの入力変数であり、かつ温
度の如き他の変数も考慮し得る周知の速度−密度モデル
に基づいてエンジンの要求する燃料・を計算するようプ
ログラムされたディジタル計算機がある。パルス幅計算
器２０および本実施例の他の回路に対して用いられるタ
イミング装置がクロック２１として設けられている。

このクロック２１は水ノ晶制御発振器の如き実時間パル
ス源を含み、これらパルスを例えば１００ｋ圧または６
４ｋＨＺの予め定められた速いクロック速度でプログラ
ム・カウンタ２２のＣＬＫ入力に供給すると共に、クロ
ック・パルスをデバイダ２３にも加える。デバイダ２３
は標準のカウンタであつて良く、これはＮ入力パルス毎
に１つのパルスを出力し、従つて予め定められたずつと
低い周波数のパルスをプログラム・カウンタ２２のトリ
ガ、即ちＴＲ入力に供給る。プログラム・カウンタ２２
は基本的にはシフト・レジスタであり、該レジスタはト
リガされたときクロック・パルスを受信し、ディジタル
の１をクロック速度で複数個のレジスタ・ビット位置を
通してシフトし、第１図のＡ−Ｚおよび１−６と名付け
られた複数個の線路上にクロック速度で出力パルスを遂
次発生する。

出力線路Ａ−Ｚ（この出力線路の数はいくつでも良い）
は予め定められたプログラムにより第１図の実施例中の
１パルス幅計算器２０の構成素子を作動させるのに使用
される。従つてプログラム・カウンタ２２のトリガによ
りまずパルス幅が計算器２０により計算される。出力線
路１−６は以下で述べる第１図の実施例の他の部分に加
えられ、その回路同志の間での数値の転送に使用される
。プログラム・カウンタ２２、クロック２１およびデバ
イダ２３はディジタル計算機の標準タイミング回路と類
似したものであり、従つて本実施例の回路はパルス幅サ
ブルーチンを形成するステップＡ−Ｚおよび出力サブル
ーチンを形成するステップ１−６を有するよう特別にプ
ログラムされたディジタル計算機を含むものと見做すこ
とが出来る。しかし、本実施例はまた図示の如くディス
クリートな素子を用いて構成することも可能である。パ
ルス幅計算器２０の出力はＡＤＤ装置２４を．通してア
キユミレータ・レジスタ２５の入力に接続されている。

アキユミレータ・レジスタ２５はクリアされるまでそこ
に加えられた数値を記憶するレジスタであり、レジスタ
２５中に数値を保持したままその数値を他のレジスタま
たは装置に読．み出すことの出来る更なる手段を有して
いる。，ＡＤＤ装置２４はディジタル加算器またはそれ
と類似の装置であつて、計算器２０から数値が供給され
たとき、該数値をアキユミレータ・レジスタ２５の内容
に加算し、その和をアキユミレータ・レジスタ２５に記
憶する。このようなレジスタおよび加算器の如き装置は
ディジタル計算機のＣＰＵでは極めて普通に使用される
回路である。アキユミレータ・レジスタ２５の出力はデ
ィジタル比較器２６の１方の入力に接続されており、該
比較器の他の入力には一定の基準値ＭＩＮが加えられて
いる。該比較器２６の出力は、アキユミレータ●レジス
タ２５のクリア即ちＣＬＲ入力に対する入力導線の間に
介挿されるゲート２７を制御するようになつている。デ
ィジタル比較器２６は標準のディジタル比較器であつて
、第１のディジタル数値と第２のディジタル数値を比較
し、第１の数値が第２の数値を超す場合にはディジタル
出ノカ１を発生し、第１の数値が第２の数値を超さない
場合にはディジタル出力０を発生する。ゲート２７はデ
ィジタル比較器２６の出力から得られるようなディジタ
ルの１またはＯなる制御信号によつて、信号を通過させ
ずべく開けたり、あるいは・前記信号の通過を妨げるべ
く閉じたりする任意のゲートであつて良い。従つてゲー
ト２７はディジタル比較器２６の出力をその入力の１つ
として有するＡＮＤゲートてあつて良く、この場合他の
入力のディジタルの１は、ディジタル比較器２６の”出
力にディジタルの１が存在する場合にのみ出力にディジ
タルの１を与えることになる。比較器２６の出力はまた
アキユミレータ２５の出力と出力レジスタ２９の入力の
間挿入されたゲート２８を制御する。

出力レジスタ２９はアキユミレータ・レジスタ２５に類
似したレジスタであつて、クリアされるまでそこにディ
ジタル数値を記憶することが出来る。ゲート２８は実際
には複数個のＡＮＤゲートより成り、各ＡＮＤゲートは
アキユミレータ・レジスタ２５と出力レジスタ２９の２
つの相応するビット位置の間を接続しており、かつＡＮ
Ｄゲートの１つの入力はディジタル比較器２６の出力に
接続されているから、これら複数個のＡＮＤゲートは同
時に開閉されることになる。比較器およびゲートは付加
回路てあつて、ディジタル計算器のＣＰＵでは類似の回
路が使用されている。出力レジスタ２９の出力はインジ
ェクタ駆動器３０の入力に接続されている。

インジェクタ駆動器３０は電流源と該電流源からインジ
ェクタ１５の電磁作動コイルへの電流の印加を制御する
スイッチ手段より成る。インジェクタ駆動器３０は更に
出力レジスタ２９に記憶された数値を取り入れる装置と
、クロック２１に接続され、前記数値に従つてインジェ
クタの作動コイルへの電流の印加時間を決定するタイミ
ング手段を含んでいる。多数の適切なるインジェクタ駆
動回路が当業者にあつては周知であり、該駆動回路と特
定のディジタル計算機の出力レジスタの間のインターフ
ェイス回路は該ディジタル計算機を熟知した者により容
易に設計出来る。プログラム・カウンタ２２の出力線路
１にパルスが送出されると、パルス幅計算器２０は計算
されたパルス幅を表わす数値を内部レジスタから．ＡＤ
Ｄ装置を通してアキユミレータ・レジスタ２５中に加算
するべく転送する。

プログラム・カウンタ２２の出力線路２にパルスが加え
られると、アキユミレータ・レジスタ２５の内容は比較
器２６の入力に転送され、それによつてアキユミレータ
・レジスタ２５の内容が基準値ＭＩＮを超す場合にはゲ
ート２７および２８は開かれ、アキユミレータ・レジス
タ２５の内容がＭＩＮを超さない場合には閉じられる。
プログラム・カウンタ２２の出力線路３にパルスが加え
られると、そのクリア入力により出力レジスタ２９はク
リアされ、プログラム・カウンタ２２の出力線路４にパ
ルスが加えられると、ゲート２８が開いているときのみ
アキユミレータ・レジスタ２５の内容はゲート２８を通
して出力レジスタ２９の転送される。プログラム・カウ
ンタ２２の出力線路５はゲート２７を通してアキユミレ
ータ●レジスタ２５のＣＬＲ入力に接続されており、パ
ルスが加えられるとゲート２７が開いているときのみア
キユミレータ・レジスタ２５をクリアする。最後にプロ
グラム・カウンタ２２の出力線路６にパルスが加えられ
ると、出力レジスタ２９の内容はインジェクタ駆動器３
０に転送され、出力レジスタ２９中の数値がＯでない場
合にはインジェクタ１５の励起を開始する。従つて、動
作状態にあつては、エンジン１０の燃料要求に従つてパ
ルス幅が計算器２０で計算された後、該パルス幅は既に
アキユミレータ・レジスタ２５中に存在する内容（この
内容はインジェクタ１５が先行する計算器サイクルで既
に励起されている場合には通常０である）に加算される
。

インジェクタ１５が先行する計算機サイクルで励起され
ていない場合には、アキユミレータ・レジスタ２５の内
容は０でなく、計算器２０により計算された新らしいパ
ルス幅だけ増大せられる。アキユミレータ・レジスタ２
５中の和は、インジェクタ１５を励起するのに必要最低
限のパルス幅を表わす基準値ＭＩＮと比較される。和が
この基準値よ大でない場合には出力レジスタ２９はクリ
アされ、従つてインジェクタ１５はこの計算機サイクル
では励起されず、アキユミレータ・レジスタ２５中の和
は次の計算機サイクルまで保持され、新しく計算された
パルス幅が加算され再び比較される。しかし、アキユミ
レータ・レジスタ２５中の和が必要最低限の基準パルス
幅を超す場合には、該和を表わす数値はインジェクタ１
５の励起を制御するべく出力レジスタ２９中に加えられ
、アキユミレータ●レジスタ２５はクリアされ、インジ
ェクタ１５は励起される。ある実施例にあつては、アキ
ユミレータ・レジスタ２５の内容の全部は出力レジスタ
２９に転送されない場合もある。

この場合、アキユミレータ・レジスタ中の数値よりは小
さいが、少くとも基準値■Ｎに等しいある予め定められ
た数値がゲート２８が開いている楊合に出力レジスタ２
９に転送される。従つて、アキユミレータ・レジスタ２
５はクリアされない。何故ならばもしクリアしてしまう
とエンジン１０が要求しているものと判定された燃料が
失なわれてしまうことになるから一である。クリアする
代りに、アキユミレータ・レジスタ２５中の数値は出力
レジスタ２９に転送された数値に等しい値だけ減算され
る。第１図のシステムの動作が第４図のタイミング図で
示されている。

波形５５は横軸を時間として）一定周波数の下でパルス
幅計算器２０により計算された燃料パルス幅を示す。パ
ルス５５ａ〜５５ｄの各々はエンジン１０によつて要求
された燃料の量に相応する幅を有している。しかし、パ
ルス５５ｂおよび５５ｃは予め定められた最小幅より７
も狭い。従つて実際の．インジェクタ１５の励起状態を
表わす波形５６に見られるように、パルス５５ｂに対し
てはインジェクタ１５は励起されず、パルス５５ｃの時
刻においてインジェクタ１５はパルス５６ｂＣによつて
励起される。ここでパルフス５６ｂＣの幅はパルス５５
ｂと５５ｃの幅の和に等しく、予め定められた最小幅よ
りも大である。パルス５６ａおよび５６ｄは正規の時刻
に生じている。本発明の他の実施例を第２図に示す。

エンジン１０、スロットル・ボア１１、インダクシヨン
通路１２、スロットル１４、インジェクタ１５、クロッ
ク２１およびデバイダ２３は第１図の相応する番号を有
するものと同一である。プログラム・カウンタ２２″も
幾つかの付加出力線路があることを除き第１図のプログ
ラム・カウンタ２２と同一である。エンジン１０は更に
デイストリビユータ装置３２を有してる。即ち本実施例
はエンジンの回転と同期してインジェクタ１５に多数の
燃料パルスを送出するものであり、該デイストリビユー
タ装置３２はこの同期式インジエイシヨンをトリガする
のに適した回転を指示する基準パルスを提供するもので
ある。パルス幅計算器２『は計算器２０と類似している
が、幾分異つた式、即ちアルゴリズムに従つてパルス幅
を計算する。第２図のパルス幅計算器２『の出力は主レ
ジスタ３３に接続されており、該主レジスタ３３はゲー
ト３４を通して出力レジスタ３５に接続されている。主
レジスタはまた比較器３７の１つの入力に接続されてお
り、比較器３７の他の入力は第１の予め定められた最小
インジェクション・パルス幅を表わす一定の基準値ＭＩ
Ｎｌが加えられてる。主レジスタは更に速度変換計算器
３８に接続されている。この速度変換計算器３８はゲー
ト３９およびＡＤＤ装置４０を通してアキユミレータ・
レジスタ４２に接続されている。アキユミレータ・レジ
スタ４２はゲート４３を通して出力レジスタ３５に、そ
して更に比較器４４の１つの入力に接続されている。

該比較器４４の他の入力は第２の予め定められた最小パ
ルス幅を表わす一定の基準値ＭＩＮ２が加えられている
。アキユミレータ・レジスタ４２のクリア、即ちＣＬＲ
入力に接続された入力線路はゲート４５により制御され
ている。ゲート４６はデイストリビユータ装置３２から
のパルスのインジェクタ駆動器４８のトリガ、即ちＴＲ
入カへの印加を制御する。インジェクタ駆動器４８のＴ
Ｒ入力に接続された他の線路はゲート４９により制御さ
れている。比較器３７の出力はゲート３４およびゲート
４６を制御すると共に０Ｒゲート５０を通してゲート４
５を制御する。比較器３７の出力は更にインバータ５１
を通してゲート３９および４９を制御する。これらの装
置はすべてディジタル計算機のＣＰＵ中に含まれるか、
またはＣＰＵ中に含まれている回路と類似のものである
。プログラム・カウンタ２２″の出力線路Ａ−Ｚは第１
図の実施例と同様にパルス幅計算器２『を制御する。

プログラム・カウンタ２２″の出力線路１上のパルスは
計算器２『からの計算されたパルス幅を表わす数値を主
レジスタ３３に転送する役目を果す。プログラム・カウ
ンタ２２″の出力線路２上のパルスは主レジスタ３３の
内容を比較器３７に転送させ、該比較器３７においてＭ
ＩＮｌと比較される。該数値がＭＩＮｌより大てある場
合には比較器３７はゲート３４，４６および４５を開き
、ゲート３９および４９を閉じる。該数値が■Ｎ１を超
さない場合には、比較器３７はゲート３４，４６および
４５を閉じ、ゲート３９および４９を開く。プログラム
・カウンタ２２″の出力線路３は出力レジスタ３５のク
リア、即ちＣＬＲ入力に接続されており、該線路上のパ
ルスは該レジスタをクリアする。プログラム・カウンタ
２２″の線路４上の出力パルスはゲート３４が開いてい
るとき主レジスタ３３の内容を出力レジスタ３５に転送
する。以上述べた本システムの動作においては、計算さ
れたパルス幅がＭＩＮｌにより決定される最小幅より大
である限り、各々の相続く計算されたパルス幅は出力レ
ジスタ３５に加えられ、従つてインジェクタ駆動器４８
は常にそのような数値が入手出来る。

更に、ゲート４９は閉じており、ゲート４６は開いてい
るから、トリガ・パルスはデイストリビユータ装置３２
からインジェクタ駆動器４８に同期的に供給され、該イ
ンジェクタ駆動器４８はトリガされると出力レジスタ中
の数値を取り出して来て、該数値により決定される期間
インジェクタ１５の励起を開始する。エンジンの速度、
従つてインジェクタ１５の同期的励起の速度は変化し得
る。しかし出力レジスタ３５中のパルス幅の更新は計算
機のクロック速度で行なわれる。このような場合計算機
制御されたシステムでは周知のインターラプト信号の使
用により主プログラムと停止させ、サブルーチンを起動
し、しかる後主゛プログラムに復帰することが行なわれ
る。プログラム◆カウンタ２２′の線路５上の出力パル
スは主レジスタ３３の内容を速度変換計算器３８に転送
させる。速度変換計算器３８は標準のエンジン速度モニ
タ手段（図示せず）からの出力を有している。エンジン
速度モニタ手段はデイストリビユータ装置３２からのパ
ルスによりエンジンの速度を抽出する役目を有している
。速度変換計算器３８の目的は、同期式インジェクショ
ン・システムで使用される１シリンダ当りの燃料をベー
スとしてパルス幅計算器２『により計算された数値を、
エンジンの速度により補正して一正速度注入の燃料単位
で表わされた数値に変換することてある。プログラム・
カウンタ２２″の線路６上の出力パルスはゲート３９が
開いているとき、速度変換計算器３８からの数値をＡＤ
Ｄ装置４０を通してアキユミユレータ・レジスタ４２に
転送し、それにより該数値はアキユミユレータ・レジス
タ４２の以前の内容と加算され、該和は該レジスタに記
憶される。

プログラム・カウンタ２２″の出力線路７上のパルスは
アキユミユレータ・レジスタ４２の内容を比較器４４の
１つの入力に転送し、そこで数値ＭＩＮ２と比較される
。アキユミユレータ・レジスタ４２の内容がＭＩＮ２を
超す場合には、ゲート４３および４５は開き、超さない
場合にはゲート４３および４５は閉じる。プログラム◆
カウンタ２２′の出力線路８上のパルスはゲート４３が
開いているとき、アキユミユレータ・レジスタ４２の内
容を出力レジスタ３５に転送する。

プログラム・カウンタ２２″の出力線路９はゲート４５
を通してアキユミユレータ・レジスタ４２のクリア、即
ちＣＬＲ入力に接続されており、パルスが加えられると
ゲート４５が開いている場合アキユミユレータ●レジス
タ４２はＯにクリアされる。最後にプログラム・カウン
タ２２″の出力線路１０上のパルスはゲート４９が開い
ているときインジェクタ駆動器４８をトリガし、現在出
力レジスタ３５中に記憶されてる数値により決定される
期間インジェクタ１５の励起を開始する。従つて比較器
３７により計算器２『からの計算されたパルス幅が■Ｎ
１を超さないことが判定されると、ゲート４６および４
９は逆転され、同期式インジェクションを終了させ、イ
ンジェクションの制御を計算機の時間に基づく装置に完
全委ねる。

更に、この動作モードにあつてアキユミユレータ・レジ
スタ４２上の和が基準値ＭＩＮ２を超す計算機サイクル
までインジェクタ１５の励起は生じない。アキユミユレ
ータ・レジスタ４２の和が基準値■Ｎ２を超したとき、
該アキユミユレータ・レジスタ４２中の数値は出力レジ
スタ３５に転送され、アキユミユレータ・レジスタ４２
はクリアされ、インジェクタ１５は累積和によつて制御
される期間中励起される。もちろんアキユミユレータ・
レジスタ中の数値の１部のみが出力レジスタに転送され
るような第１図の実施例で述べた変更がこの実施例に対
しても可能である。ある実施例にあつては■Ｎ１とＭＩ
２は等しいが、実際に使用されている例では夫々１２ミ
リ秒と１．５ミリ秒にセットされた。

このような数値を選んだ理由は使用したインジェクタの
特性によるものであり、該インジェクタは１．５ミリ秒
以下では線形性を失いはじめるが、１．５ミリ秒をわず
かに下まわるパルス幅に対しては線形性から大幅には逸
脱しない特性を有していた。非同期パルス累積モードへ
切換える最小時間幅は非同期モードへの切換えをエンジ
ンがオーバー・ランした状態だけに限定するため１．２
ミリ秒に設定された。しかし、一度このモードに入ると
１．５ミリ秒のパルスが送出に要求される。第２図の実
施例の動作は第５図の波形６０および６１を参照して説
明される。

計算された燃料パルスの幅は横軸を時間として波形６０
に示されている。波形６０の実際の計算は一定の周波数
で計算機により実行されるが、波形６０は予め定められ
た最小パルス幅に達しない場合何時パルスが送出される
かをも示すものである。パルス６０ａは予め定められた
最小値を超しているので、該パルスはエンジンの回転と
同期してパルス６１ａとして送出される。

この場合エンジンの回転は低速度状態にあるものとする
。同期モードで送出されるべきパルス６０ｂの計算され
たパルス幅は予め定められた最小値より狭く、従つてこ
のようなパルスは送出されない。更に、システムは非同
期の計算機に基づく動作に切替わり、次のパルス６０ｃ
は、該パルスと前記パルス６０ｂの和が最小値を超す場
合、同期動作モードにあノつた場合に実行されるであろ
う時刻より速い時刻において、送出されることになる。
しかしこの場合には６０ｂと６０ｃの和は予め定められ
た最小値より尚小であり、他の計算されたパルス６０ｄ
が生じてはじめてパルス６０ｂ，６０ｃおよび６０ｄの
和に等しい幅を有するパルス６１ｂＣｄが送出される。
パルス６０ｅは予め定められた最小値より大であり、従
つて送出パルス６１ｅを生じさせ、同期モードに戻る。
同期モードはパルス６０ｆおよび６０ｆに対しても継続
される。本実施例にあつてはパルス６１ｂｃｄは、シス
テムが正規の同期時刻においてのみ燃料パルスを送出し
得る場合よりも速い時刻に送出されることが分る。

これによつてより良い燃料が空気（この空気に対し燃料
が計算されるのであるが）に対し送出されるが、これは
低速度で燃料要求が少い状態にある間非同期動作に切替
えることの利点の１つとなる。実際にはクロック２１お
よびデバイダ２３によつて決定されるプログラム・カウ
ンタ２２′のサイクル時間は約１０ミリ秒に設定される
。

第２図の実施例の平常時の同期式インジェクションが１
シリンダ当り１回交互にインジェクタ１５を励起すると
、同期モードにおける各インジェクタ１５に対するパル
ス速度は高速度における１０ミリ秒に約１回の状態から
アイドル時における５０ミリ秒に１回まで変化する。パ
ルス幅の累積はエンジン速度が一般に低下しているエン
ジンのオーバ・ラン時に最も望まれるので、１０ミリ秒
のサイクル時間を有する非同期動作への移行はそれによ
つて同期動作が継続されていた場合よりも低い速度でよ
りしばしば燃料を送出することになるのは有利なことで
ある。これによつてエンジンに対しスムーズでより正確
な燃料の流れが実現される。インジェクション・パルス
幅が累積されている．間非同期一定周波数動作に移行す
ることの他の利点はマニホールドの絶対圧力の増加に直
ちに応動し得る点にある。エンジンの燃料要求を計算す
る速度●密度モデルにおいて、エンジンの空気流量は直
接は測定されず、インテーク・マニホールド．中の測定
されたマニホールドの絶対圧力および１つのシリンダの
吸気口におけるこの圧力をシリンダ当りの計算された空
気流量に変換する多数の一定変換ファクタから計算され
る。この数値は所望の空気一燃料比によつてシリンダ当
りの所望の燃・料を表わす数値に変換され、該数値は必
要な場合にはエンジンの速度の測定により時間領域で補
正されたり、同期モードにあつてはシリンダ当りの数値
に変換される。しかしマニホールドの絶対圧力の突如と
した増大が記録されると、エンジンへの空気流量が増大
するばかりでなく、マニホールド自身内の空気の量も増
大し、それによつて高圧が生じる。所望の空気と燃料の
比を保持するためはスロットル●ボディ●インジェクシ
ョン●システム中のこの空気に付加的な燃料が供給され
ねばならない。このインジェクションはマニホールドの
絶対圧力の増加が検出された後出来だけ速く行なわれる
必要がある。同期モードにあつてはエンノジンがアイド
ル速度にあるとき、燃料の流れを増大させる機会は過渡
的な場合に特殊な非同期パルスが用意されていない場合
には２５ミリ秒あるいはそれより以上の時間に対して１
回生じるのみである。非同期の計算機によつて刻時され
るインジエークシヨンを用いることによりオーバラン期
間中の燃料の送出を簡単化したり、また燃料パルス累積
モード期間中特殊な過渡燃料送出を不要とすることによ
り燃料パルス累積モードを簡単化することが出来る。第
２図の実施例は必要な場合には同期モードと非同期モー
ドの切替えにヒステリシスを導入することより同期モー
ドと非同期モードの間で振動する可能性を回避すること
が出来る。

これは第３図に示すように比較器３７の代りに交代用モ
ジュール３７″を用いることにより実現される。比較器
７０は主レジスタ３３の内容を受信するよう作られた１
つの入力を有している。

この入力は第２図の実施例中の主レジスタ３３に接続さ
れている比較器３７の１つ入力に相当するものである。
比較器７０他の入力には基準値ＭＩＮｌＵが加えられて
おり、その出力は０Ｒゲート７１の１つの入力に加えら
れている。他のディジタル比較器７２はまたその１方の
入力において主レジスタ３３の内容を受信し、他の入力
において一定基準値■ＮｌＬを受信する。比較器７２の
出力はＡＮＤゲート７３の１つの入力に加えられる。該
ＡＮＤゲート７３の出力は０Ｒゲート７１の他の入力に
接続されている。ディジタル計算機にあつては１ビット
記憶として周知の素子であるフラグ●フリップ●フロッ
プ７４（あるいはＲＡＭの１ビットであつても良い）の
出力がＡＮＤゲート７３の入力に加えられている。フラ
グ・フリップ・フロップ７４の入力はその入力を０Ｒゲ
ート７１の出力から得ているＡＮＤゲート７５の出力か
ら受信される。０Ｒゲート７１の出力はまたモジュール
３７″からの出力を形成し、第２図の実施例の比較器３
７の出力に相当している。

最後に、ＡＮＤゲート７５の入力は第２図の実施例中の
プログラム●カウンタ２２″の出力線路１０からストロ
ーブ・パルスを受信する。モジュール３７″の動作時に
おいて、各プログラム●サイクルの終了時点においてプ
ログラム・カウンタ２２″の出力線路１０上のパルスは
０Ｒゲート７１の出力をフラグ・フリップ・フロップ７
４中にストローブする。

該フリップ・フロップはこの丁度完了した計算機サイク
ルにおいて燃料注入システムが同期的に注入していたの
か非同期的に注入していたかを記憶している記憶素子で
ある。この情報は次の計算機サイクルで利用され、同期
動作と非同期動作の切替えにヒステリシスを提供するた
め２つの最小パルス幅のいずれか一方を選択するのに使
用される。基準値ＭＩＮｌＵは基準値ＭＩＮｌＬより大
きな数値であり、従つて主レジスタ３３の内容がより大
なる数値■ＮｌＵを超すか、または先行する計算機サイ
クルにおいてシステムが同期モードで動作していたなら
ば主レジスタ３３の内容がより小なる数値ＭＩＮｌＬを
超す場合にこの次のプログラム・サイクルにおける同期
動作が保証される。しかし、主レジスタ３３の内容がよ
り小なる基準値■ＮｌＬ以下であるかまたはシステムが
先行する計算機サイクルにおいて必同期的に動作してい
た場合、主レジスタ３３の内容がより大なる基準値■Ｎ
ｌＵより小であること、モジュール３７″の出力は非同
期モード動作を提供する。これによつてシリンダ毎のイ
ンジェクタ１５を同期的に作動させるモードとインジェ
クタ１５を一定周波数で作動させるモードとの間の切替
にヒステリシスが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
本発明の第２の実施例のブロック図、第３図は第２図の
実施例で使用される修正された素子を示すブロック図、
第４図は第１図の実施例の動作を示すタイミング図、第
５図は第２図の実施例の動作を示すタイミング図である
。 〔主要部分の符号の説明〕 特許請求の範囲、符号、インジェクタ手段・・・・１５
、第１の手段・・・・・・２０，２４，２５，２８，２
９，３０、第２の手段・・・・・・２６，２８、アキユ
ミユレータ手段・・・・・・２４，２５、第３の手段・
・・・２５，２６，２８，２９，３０、第４の手段・・
・・２７。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 付勢されたとき、該付勢の時間幅によつて決定され
   る量の燃料をインダクシヨン通路に注入するインジェク
   タ手段を有し、エンジンの燃料要求に従つて決定された
   時間幅を有するパルスの間で前記インジェクタ手段を通
   常付勢する第１の手段を含む内燃機関において、前記パ
   ルスの決定された時間幅に応動して前記第１の手段を消
   勢し、以つて第１の予め定められた最小時間幅以下の幅
   を有するパルスに対してはインジェクタの付勢を防止す
   る第２の手段；前記第１の手段が消勢されているとき、
   前記インジェクタ手段を付勢させないパルスの決定され
   た時間幅を表わす数値の和を計算するアキユミレータ手
   段と；前記第１の手段が消勢されているとき、前記アキ
   ユミレータの和が第１の予め定められた最小時間幅に等
   しくても良い第２の予め定められた最小時間幅に少くと
   も等しいとき、少くとも前記第２の決定された最小時間
   幅を有するパルス期間中前記インジェクタ手段を付勢さ
   せる第３の手段と；該第３の手段の作動に応動して、該
   第３の手段によつて開始されたパルスの時間幅を表わす
   数値を前記アキユミレータの和から減算する第４の手段
   とを有することを特徴とする内燃機関。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の内燃機関において、前
   記インジェクタは所定の回数付勢されることを特徴とす
   る内燃機関。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の内燃機関において、前
   記インジェクタはエンジンのクランク・シャフトの回転
   と同期して付勢されることを特徴とする内燃機関。 ４ 特許請求の範囲第１項、２項又は第３項記載の内燃
   機関において、前記第３の手段は前記アキユミレータの
   和が予め定められた最小時間幅を超した後、第１の予め
   定められた時刻において前記アキユミレータの和によつ
   て決定される時間幅を有するパルス期間中前記インジェ
   クタ手段を付勢することを特徴とする内燃機関。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の内燃機関において、前
   記第４の手段は前記第３の手段に応動して前記アキユミ
   レータ手段をクリアすることを特徴とする内燃機間。 ６ 特許請求の範囲第１項、２項、３項、４項又は第５
   項に記載の内燃機関において、前記アキユミレータ手段
   は一定時間間隔で前記数値の和をとることを特徴とする
   内燃機関。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の内燃機関において、前
   記第３の手段は、前記和が第２の予め定められた最小時
   間幅を超すとき、累積和に等しい幅を有するパルス期間
   中インジェクタ手段を付勢することを特徴とする内燃機
   関。 ８ 付勢の時間幅によつて決定される量の燃料を注入し
   、通常予め定められた時刻においてエンジンの燃料要求
   によつて決定される時間幅を有するパルスによつて付勢
   されるインジェクタ装置によつて内燃機関のインダクシ
   ヨン通路に燃料を注入する方法において、該方法は；第
   １の予め定められた最小時間幅以下の決定された時間幅
   を有するパルスに対しては前記インジェクタ装置の付勢
   を防止する過程と；前記インジェクタ手段を付勢しない
   パルスの決定された時間幅を表わす数値を和として累算
   する過程と；累積された和が、第１の予め定められた最
   小時間幅に等しくても良い第２の予め定められた最小時
   間幅に少くとも等しくなつた後、第１の予め定められた
   正規の時刻において第２の予め定められた最小時間幅に
   少くとも等しい期間前記インジェクタ装置を付勢する過
   程と；該インジェクタ装置が前記直前のステップに従つ
   て付勢されるとき、前記付勢時間幅を表わす数値を前記
   累積和から減算する過程とよりなることを特徴とする燃
   料を注入する方法。