JPS58214627A - 燃料噴射ポンプの燃料調量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンにｄハＪる燃料噴用ポンプの燃斜調邑
装置に関し、特に、多シリンダエンジンのシリンダ相互
間におりる燃料噴１３　ｆｆｉのバラツキを、燃料噴射
ポンプの燃料吸入通路に設置された流量制御弁を各シリ
ンダに対応して制御することにより修正するようにした
燃料調量装置に関するものである。

従来、エンジンに使用される燃料噴射ポンプは、エンジ
ン回転数とスロットルの踏み込み量に応じて動くガバナ
レバーにより燃料噴用邑を金気筒抜通に一律に制御して
いた。

しかし、製造公差あるいは経時変化などにより気筒相互
間で燃料噴射弁の開口面積にバラツキを生ずるなどして
気筒別の燃籾噴＠量にバラツキを生じ、イの結果安定し
た燃焼が得られず、排ガス中の有害成分が増大したり特
にアイドル回転時にお１プるドライバビリティを損−う
というＪ：うな問題が生じ易かった。

−２− 本発明は上記の点を解決することを目的とし、各気筒毎
に適Ｉ′トな燃ｎ噴射邑が得られ上記の如きエミッショ
ンを良好にすることができしかもドライバビリティの向
上を図るものである。

このために、本発明は、多シリンダエンジンの各シリン
ダに対応づ−るエンジン回転速度に応じて燃料噴射量を
調節する燃料噴射ポンプの燃判調串装置であって、該エ
ンジンの回転速度を検出する回転速度センサと、該エン
ジンの負荷量を示づ信号を出力するエンジン負荷セン１
ノと、上配丁ンジンの回転速度にもとづくエンジン平均
回転速度と上記負荷吊とから基本制御量を演鋒づるど共
に、上記エンジン平均回転速度と各シリンダに対応づる
回転透電との偏差に応じて、シリンダ毎の学習を行い、
上記基本制御量をシリンダ毎の学門値により補正η−る
ことによりシリンダ毎の制御量を算出する制御回路と、
噴射ポンプの燃料吸入通路に設置され、かつ、−Ｆ記制
御回路による制御量データにもとづく制御信号を受（フ
シリンダ間の燃料噴射量の不均邑を補正覆るように動作
する流量制御弁−３− とを尚えたことを特徴とづる。以上、本発明の実施例を
図面に基づいて説明づる。

第１図は多シリンダエンジンの分配型燃料噴銅ポンプの
断面図を示１）、１は各シリンダ毎に適正な制御量を決
定し、これににって燃お１吸入通路４に設置した電磁式
の流量制御ブ〒２を制御する制御回路であって、マイク
ロコンビコータによって構成されている。３はポンププ
ランジャであり、フＪイスカムをもつカムプレーｈ　７
にプランジャスプリング６の（ｊｌ勢力によって押しく
Ｅｌ　ｆＪられ、ドライブシ１７）１へ１０によって回
転駆動されながら図面ノを右方向に往復運動を行って燃
料を図示しない噴射ノズルへ分配圧送Ｊる構造である。

１１はドライブシャツｌへ１０の回転により回転駆動さ
れるフィートポンプ、９はポンププランジャ３が嵌入さ
れるプレッシャチャンバであり、ポンププランジャ３の
移動によりこの中に燃料を燃料吸入通路１から吸入づる
と共に、これを加圧し、燃料分配通路５から吸戻し弁８
を介して各シリンダの噴射ノズルへ調量制御された燃料
を供給づるように構−４− 成されている。

第２図は制御回路１のブロック図を示１ノ、１００は気
筒毎の制御量を演瞳するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
である。１０１は入力カウンタであり、回転速度センサ
１５からの信号よりエンジン回転速度をカラン１〜する
。またこの入力カウンタ１０１はエンジン回転に同期し
て割り込み制御部１０２に割り込み指令信号を送る。割
り込み制御部１０２はこの信号を受（プると、コモンバ
ス１５０を通じてマイクロプロセッサ１００に割り込み
信号を出）〕する。又大入カウンタ１０１には基準のシ
リンダを示すパルス（８＠を発生するシリンダ判別セン
サ１６が接続され、そのシリンダを示すデジタル２進信
号をマイクロプロセッサ１００に伝達する。１０３はＡ
−Ｄ変換器から成るアナログの入力ボートであって、エ
ンジン負荷センサ１９からの信号をＡ−Ｄ変換（〕でマ
イクロプロセッザ１００に読み込ませる機能を持つ。こ
れら各ユニット１０１．１０２．１０３の出力情報はコ
モンバス１５０を通してマイクロプロセッサ１００−　
５　− に伝達される。１０５は電源回路で後述するＲＡＭ１０
６に電力を供給する。１７はバッテリ、１８はキースイ
ッチであるが電源回路１０５はキースイッチ１８を通さ
ず直接、バッテリ１７に接続されている。よって後述す
るＲＡＭ１０６はキースイッチ１８のオン・オフに関係
無く常時電源が印加されている。１０４も電源回路であ
るがキースイッチ１８を通してバッテリ１７に接続され
ている。電源回路１０４は後述するＲＡＭ１０６以外の
部分に電源を供給する。１０’６はプログラム動作中一
時使用される一時記憶ユニツｌ−（ＲＡＭ）であるが前
述の様にキースイッチ１８のオン・オフに関係なく常時
電源が印加されキースイッチ１８をオフにして機関の運
転を停止しても記憶内容が消失しない構成となっていて
不揮発性メモリをなす。１０７は通常の一時記憶メモリ
、１０８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（ＲＯＭ）である。１１０は、流量制
御弁２に制御信号を送る出力回路であり、ラッチ、ダウ
ンカウンタ、増幅回路等を含み、ＣＰＵ−６− １００で演粋された制ｍｔ量を示すデータに基づいて流
量制御弁２を駆動制御するように動作覆る、。

流量制御弁２は出力回路１１０からの駆動信９を受けて
動作を行い、燃料吸入通路４を通過する燃料を調量制御
する。、　１１１はタイマーであって、クロックパルス
信号を発生して経過時間を測定し、ＣＰＵ１００にクロ
ック信号を出力したり、削り込み制御部１０２に時間割
り込み信号を出力する。

入力カウンタ１０１は回転速度センサ１５の出力により
エンジン半回転に１回、エンジン回転速度を測定１ノ、
その測定の終了時に割り込み制御部１０２に割り込み指
令信号を供給でる。割り込み制御部１０２はイの信号か
ら割り込み信号を発生し、マイクロプロセッサ１００に
制御量の演算を行なう割り込み処理ルーチンを実行させ
る。

尚、回転速廉センサ１５は、エンジンのクランク軸の回
転速度を検出し、回転速度に応じた周波数のパルス信号
を出力する。

シリンダ判別しンサ１６は各シリンダの燃焼順序に応じ
て燃料を供給する各シリンダを特定する−　　７　− ため基準どなる第１シリンダの噴射時にパルス信号を出
力する。

エンジン負荷レン１ｊ−１９は、エンジンの負荷に応じ
たアナログ電圧信号を入カポ−１−１０３に出力覆る。

第３図はマイクロプロセッサ１００の概略フ１−」−ヂ
ャー１〜を示す。以下、このフローチ１７−１−にもと
づきマイクロプロセッサ１ｏｏ（１′）機能を説明する
と共に構成全体の作動をも説明する。

キースイッチ１８がオンリーると同時に、ＲＯＭ１０８
内に予め用意されたプログラムがスターｉ〜し、まず後
続の処理に先立って初期化の処理を実行する。

ステップ２００では回転速度センサ−１５による回転速
度Ｎからエンジン平均回転速度＆を算出すると共に、エ
ンジン負荷セン１ノ１９からエンジン負荷αを取り込み
、これらのデータ＆、αから基本料０１１量Ｔｏを算出
する。

ステップ２０１ではシリンダに対応した学習値を補正す
る為、シリンダ（ｉ）の判別をシリンダー　　　　８　
　　　− 判別セン１ノ１６からのＧ信号入力後の回転速度センサ
１５からのＮ信号の入力回数ににり行う。

ステップ２０２では不揮発性メモリ１０６内にある上記
判定されたシリンダ（１）に対応する学習値Ｋｉを取り
出し、ステップ２０３では学習値Ｋｉにより基本制御量
ＴＯを補正して制御量ＴｉをＴｏＸ（１＋にりとし、ス
テップ２０４で出力する。

ステップ２０５〜２０６の間では、エンジン負荷および
エンジン回転速度の安定状態を判別し、安定状態の時の
みステップ２０７へ進む。非安定状態の時はステップ２
２２へ進み、メモリ１０６内の後述するエンジン回転速
度積算（「１ΣＮ１をクリアして偏ったエンジン回転数
データで学習値の補正をしない様にしている。

−に連の安定状態の判別は次の様に実施しでいる即ち、
ステップ２０５ではエンジン回転速度変化量およびエン
ジン負荷変化量〈ΔＮ−Ｎ！−＋−Ｎ１およびΔα−α
ｉ　−１−αｉ）がそれぞれ各所定値以下かどうかを判
別し、当該変化量が所定値以−９− 下の場合は更にステップ２０６に進み、確実な学習のた
めに、負荷変化が無くなってからＴンジン状態が安定に
なるまでのディレィ判定を行なう。

そして所定ディレィ後はステップ２０７に進む。

ステップ２０７から２１２間では学習のための気筒別の
エンジン回転速度Ｎｉを取り込み後述するステップ２１
３における比較基準を算出する。

即ちステップ２０７では燃料噴射後の燃料がエンジン１
〜ルクとして反映されるまでのディレィを考慮し、所定
ディレィ中はこのルーチンから抜けてステップ２２２へ
進むが、所定ディレィ後はステップ２０８に進む。

ステップ２０８では燃料がエンジン出力と１ノで反映さ
れた時の気筒別のエンジン回転速度Ｎｉを取り込み、ス
テップ２０９に進んで、メモリ１０６内にあるエンジン
回転速度積算値ΣＮｉに加えて新たなΣＮｉ　とする。

ステップ２１０では前ステップ２０９で算出したエンジ
ン回転速度積算値ΣＮ１をメモリ１０６に格納する。

−１０− ステップ２１１ではエンジン回転速度Ｎ１の取り込み回
数が所定回数（気筒数の整数倍例えば４回）と一致した
かどうかを判定し、所定回数に満たない場合は本ルーチ
ンから抜（）でステップ２００にジトンブするが、所定
回数になった場合にはステップ２１２に進む。

ステップ２１２では所定回数取り込んだ後の］−ンジン
回転速度積鋒値ΣＮ１の平均値付を痺出して、ステップ
２１３では該平均値艮と気筒別のエンジン回転速度Ｎｉ
との差〈△Ｎ＝Ｎｉ−Ｎ）が正か、負かあるいは等しい
かの判別を行ない、エンジン回転速度Ｎｉが平均値＆よ
り大きい場合は当該気筒の燃料噴射量が多いと判定しス
テップ２１６に進むが、エンジン回転速度Ｎｉが平均値
艮より小さい場合は当該気筒の燃料噴射量が少ないと判
定してステップ２１４に進み、エンジン回転速度Ｎｉが
平均値艮と等しい場合はステップ２１５に進む。

ステップ２１６ではステップ２０３での制ｎ量Ｔｉから
単位補正邑へＴ１を減じ、ステップ２１−　１１　− ４て・は制御ｍ　Ｔ　ｉに単位補正量△Ｔｉを加え、ス
テップ２１５では制御量１−　ｉをイのままどし、それ
ぞれ補正制御量１１　′と刀る。

ステップ２１７では補正制御量Ｔ１−と基本制御量Ｔｏ
との差をとり、単位補正量積緯値（ΣΔ丁）１を求める
。

ステップ２１８ではステップ２１７で求めた単位補正吊
積篩値（Σ△丁）Ｉが所定値以上であるかどうかを判別
し、所定値以１−の場合は何らかの異常があるとしてス
テップ２１９へ進み、学習値に１をクリアする。一方、
所定伯未満の場合は正常としてステップ２２０で単位補
正邑積瞬値（Ｆ△Ｔ）ｉとステップ２００で求めた基本
制御ｆｉｌＴ。

との比を新たな学習値Ｋｉとし−（求める。

ステップ２２１では学習イ’ＪｉＫｉを不揮発性メ−し
り１０６に記憶して、次回の制御！Ｔｉ　陣出に利用づ
る。

マイクロプロセッサの機能は以上の通りである。

以上の様にして気筒別の学習値１〈１を補正し各シリン
ダ相互間の燃料噴射量差をなくすＪ：うにする。

−１２− 第４ａ図お」：び第４１１図は上述した如き実施例を従
来例と比較して具体的に説明するためのタイムヂｔｌ−
１−を示しており、第４ａ図が従来例に対応覆るもの、
第４ｂ図が本実施例に対応するものとして表わしている
。

従来の方法においては、第４ａ図に図示Ｊる如く、エン
ジン回転速度Ｎ−が気筒間での供給燃ｒ１最のバラツキ
により（ａ）に示１如く気筒間でバラツキを生じていて
も、基本制御ＭＴｏを一定に設定し、かつ学習値Ｋがな
いため出力制御ＩＴは（ｂ）に示す如く一定となり、こ
のため供給燃料量ｑは（Ｃ）に示す如く依然として気筒
間でバラツキをもち、この結果コーンジン回転速度Ｎ響
は修正されず気筒間でバラツキを生じたままの状態どさ
れる。

これに対し、本実施例においては、第４ａ図の（ａ）に
示す如くエンジン回転速度Ｎにバラツキが発生覆ると、
第３図で上述した如く、学習値Ｋを気筒別に補正するた
め、第４ｂ図に図示する如く制御量Ｔは（１））に示す
如く気筒別に補正され−１３− この結果供給燃＄Ａ　ｆＡ　ｑは（Ｃ）に示す如く気筒
間でのバラツキが解消されて金気筒について略同−の値
をもつようになる。従ってエンジン回転速度Ｎは（ａ　
）に示す如く気筒間でのバラッ４：が解消し金気筒につ
いて略同−の値どなり回転ムラのない運転状態となる。

以上説明した如く本発明は多シリンダ［ンジンの各シリ
ンダに対応するエンジン回転速度にもどづいて燃料噴射
ポンプの燃１１噴則吊を調節する燃料調量装置であって
、該エンジンの全シリンダに対応する平均回転速度と各
シリンダに対応する回転速度との偏差に応じて噴射ポン
プの燃料吸入通路に設置した流量制御弁を制御しシリン
ダ別の燃料噴射量を補正するようにした。

このため本発明によれば気筒間で燃料噴射量にバラツキ
を生ずるようになっても適切な修正を行なうため金気筒
について均一な燃料噴射量に補正でき、このためエミッ
ションの改善、ドライバビリティの向上を充分に達成す
ることが可能になる。

更にアイドル運転の安定性向上により燃費の改善−１４
− を図ることもできる。

又、第５図に承りように、負荷の変動に応じて主燃１１
量を機械的に調整Ｊるガバプ装置２０を燃料噴射ポンプ
に使用することにより、流量制御弁２においては、燃わ
１噴削ｎ）の各シリンダ間の不均串の補正のみを行うよ
うに構成Ｊることもできる１゜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるエンジンコント［］−ルシ
ステムの一実施例、第２図はその電気ブロック構成、第
３図は本実施例の処理の一例を表ねづフローヂャ−１〜
、第４ａ図は従来例の説明図、第４ｂ図は本発明の説明
図、第５図は本発明の他の実施例の説明図をそれぞれ示
す。 １・・・・・・制御回路 ２・・・・・・流量制御弁 ４・・・・・・燃料吸入通路 １５・・・・・・回転速度センサ １６・・・・・・シリンダ判別センサ １９・・・・・・エンジン負荷センサ １００・・・・・・ＣＰｕ −１５− １０６・・・・・・ＲＡＭ　（不揮発性メモリ）代理人
　弁理士　定立　勉 −１６− 第４ｏ図 年（づ成田テＰＪｌ（ｔ〕 第４ｂ図 舎弓七＊［Ｉ＊　間（１〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多シリンダエンジンの各シリンダに対応するエンジン回
   転速度に応じて燃料噴！）ｊ　ｍを調節する燃料噴射ポ
   ンプの燃１３＋調量装置であって、該エンジンの回転速
   度を検出する回転速度センサと、該エンジンの負荷量を
   示す信号を出力するエンジン負荷センサと、前記エンジ
   ンの回転速度にもとづくエンジン平均回転速度と負荷吊
   とから基本制御量を演算すると共に、前記エンジンの平
   均回転速度と各シリンダに対応する回転速度との偏差に
   応じてシリンダ毎の学習値を婢出し、上記基本料ｍｌを
   シリンダ毎の学習値により補正することによりシリンダ
   毎の制御を算出する制御回路と、噴射ポンプの燃料吸入
   通路に設置され、かつ、前記制御回路ににる制御量のデ
   ータに基づく制御信号を受ｔ−１で各シリンダ間の燃料
   噴射量の不均量を補正するように動作する流量制御弁と
   を備えたことを−１− 特徴とづる燃料哨用ポンプの燃料調量装置。