JPS589260B2 - デンシセイギヨシキネンリヨウフンシヤソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機関の減速時の燃料停止に関するもので、機関
の吸入空気量と回転数より決定される噴射パルス幅の設
定値以下でかつ機関の設定回転数以上で燃料を停止する
電子制御式燃料噴射装置に関するものである。

従来この種の装置によれば燃料停止を機関のスロットル
に設けられたスロットルスイッチにより前記スロットル
の開度を検出し、その開度が設定値以下かつ前記機関の
回転数が設定値以上の場合に実施していたが、その場合
、前記スロットルスイッチによるスロットルの開度検出
機能が必要であり角度の調整等を含めてコストアップに
つながり、さらに前記スロットルスイッチの設定開度よ
りわずかに開度が大きくかつ設定回転数以上の領域では
燃料カットがされず、さらに車両が前記領域に入る確率
は多く電磁噴射弁の流量特性と前記機関のシリンダ容積
との関係で、前記領域では電磁噴射弁に印加した噴射パ
ルス信号のパルス時間幅と流量特性の直線的な制御が不
可能になる可能性が十分あり、すなわち各シリンダ容積
の小さい機関の場合吸入空気量が少ない範囲では前記電
磁噴射弁の流量の小さいものが必要となるがある程度小
さいもの以下の物は製作上不可能であり、かつ製作でき
たとしても歩留りが悪く非常に高価なものとなる。

その場合、正確な燃料対吸入空気量の制御ができず失火
しやすく未燃焼な排気ガスが排出され排気ガス中の有害
成分特にＨＣが多量に排出されるという欠点を有する。

さらに、失火した場合は排気ガス浄化装置として触媒、
リアクタ等を有した車両に対しては前記排気ガス浄化装
置の熱負荷を増大させ最悪の場合は焼損せしめるという
重大な欠点を有す。

そのため上記欠点を防ぐため現システムでは機関の吸気
マニホールドがある負圧以下になったら作動して空気を
入れてやるという動作をするバキュームリミツタ、前記
スロットル弁が急閉しないようにするダッシュボット等
を使用しているが完全な対策ではない。

さらに、前記バキュームリミツタをつけたためにエンジ
ン回転数がアクセルを踏んでいない場合に下らない等の
問題も生じコストアップと信頼性の面でも大きな欠点を
有す。

本発明は上述の欠点に鑑みてなされたものであり、機関
の吸入空気量と回転数により決定される噴射パルス信号
のパルス時間幅が電磁噴射弁の制御範囲以下になった場
合、すなわち減速域にあり、その時噴射パルス信号によ
る電磁噴射弁の直線的制御が不能となり失火しやすい状
態を与える失火領域で、噴射パルス信号のパルス時間幅
が前記状態を与える予め検出設定したパルス時間幅以下
になった場合で、かつ機関の回転数が設定回転数以上の
場合には機関への燃料噴射を停止することにより、減速
時には未然に失火領域を検出して燃料の供給を停止し未
燃焼な排気ガスの排出を防止できると共に、スロットル
開度検出機能を省いて低コスト化の可能な電子制御式燃
料噴射装置を提供することを目的とするものである。

さらに、前記燃料噴射を停止する噴射パルス信号の設定
パルス時間幅に対しファーストアイドル時のパルス時間
幅が大きくなるため、吸入空気量と回転数で決定される
パルス時間幅に対し設定パルス時間幅を比較するように
構成することによって燃料カット回転数を水温によって
変化させずとも前記燃料カット回転数を下げることの可
能な電子制御式燃料噴射装置を提供することを目的とす
るものである。

以下本発明を図に示す一実施例について説明する。

第１図は本発明になる電子制御式燃料噴射装置の演算部
を示すブロック図である。

第１図において、１は機関の回転数信号を電圧波形で検
出するイグニッションコイルの一次側端子、２は前記電
圧波形を誤動作防止のため波形整形する波形整形回路、
３は６気筒の場合機関１回転で燃料噴射する電磁噴射弁
１１を１回作動させるようにするための百分周回路で、
機関１回転で１回以上前記電磁噴射弁１１を作動させる
場合は他の分周比を必要とすることは勿論である。

４は演算回路で、吸入空気量計５からの吸入空気量に応
じた信号を入力し機関の吸入空気量を機関回転数で割算
し、すなわち１つの気筒に１行程で吸い込まれた空気量
に比例したパルス時間幅ｔｐのパルス信号Ｔ１を作り出
力するものである。

６は乗算回路で、前記演算回路４から出力するパルス信
号Ｔ１のパルス時間幅ｔｐをエンジン水温、吸入空気温
等を検出する運転状態検出手段７からの各種信号による
増量すなわち乗算をしてパルス時間幅ｔｍのパルス信号
Ｔ２を作るものである。

８は電圧補正回路で、前記乗算回路６からのパルス信号
Ｔ２を入力し、電磁噴射弁１１の機関の電圧によって燃
料噴射量が変化するのを補正するパルス時間幅ｔｕの電
圧補正パルス信号Ｔ２を作るものである。

９はＯＲ回路で、前記演算回路４、前記乗算回路６、及
び前記電圧補正回路８からのパルス信号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３を入力してパルス時間幅（ ｔ ｐ＋ ｔ ｍ＋ｔｕ
）のパルス信号Ｔを作りこれを出力回路１０に供給し、
電磁噴射弁１１を前記パルス信号Ｔにより時間（ ｔ
ｐ＋ｔｍ＋ｔ ｕ ）の間作動させ運転状態に応じた最
適量の燃料を機関内に供給するようにしてある。

さらに、前記乗算回路６は各種増量がない場合パルス信
号Ｔ２はパルス信号Ｔ１と同じ時間幅となるように構成
してあり、増量分は流れ込む電流に比例するように回路
構成がされている。

また、１２は単安定マルチバイブレータで、前記演算回
路４から出力するパルス信号Ｔ１によりこの単安定マル
チバイブレータ１２はトリガされ所定パルス時間幅Ａの
パルス信号をゲート回路１３に出力する。

このパルス信号の所定パルス時間幅Ａは、電磁噴射弁の
噴射特性が印加された噴射パルス信号のパルス時間幅に
対して直線的制御の不可能となる制御限界に近い状態を
与えるパルス時間幅であり、機関にとっては減速時の非
常に失火しやすい失火領域となりうる機関状態を与える
噴射パルス信号のパルス時間幅であり、この燃料停止パ
ルス時間幅は例えば０．７ｍｓｅｃである。

そこでゲート回路１３は演算回路４からのパルス時間幅
ｔ ｐのパルス信号Ｔ１とこの所定ハルス時間幅Ａのパ
ルス信号とを入力して両パルス時間幅ｔｐ，Ａの大小を
判別し、前記両パルス時間幅ｔｐ，Ａがｔｐ＞Ａのとき
フリツプフロツプ１４の出力を出力“１”とし、前記両
パルス時間幅ｔ ｐ、Ａがｔｐ＜Ａのときには前記フリ
ツプフロツプ１４の出力を出力“０”とするものである
。

１５はＤ−Ａ変換器で、百分周回路３の出力を機関の回
転数信号として入力し、この機関の回転数即ち周波数に
応じた電圧に変換するものである。

１６は比較器で、前記Ｄ−Ａ変換器１５からの機関の回
転数に応じた電圧出力を入力し、予め定めた設定回転数
以上では出力“１”を出力し、一方設定回転数以下では
出力“０”を出力するようにしてある。

１７は燃料噴射制御回路で、前記フリツプフロツプ１４
からの出力と前記比較器１６からの出力を論理積し、該
両出力が出力゛１”の場合のみこの燃料噴射制御回路１
７の出力は出力“０”となって前記ＯＲ回路９の出力を
出力回路１０に供給させないようにしており、一方、上
記以外の場合には燃料噴射制御回路１７の出力に出力“
１”が出て前記ＯＲ回路９の出力を出力回路１０へ供給
させるようにしてある。

次に、本発明の要部となる単安定マルチバイブレータ１
２、ゲート回路１３、Ｄ−Ａ変換器１５，比較器１６等
の具体的回路構成及びその作動を第２図について述べる
。

本図において、単安定マルチバイブレータ１２は、演算
回路４からのパルス信号Ｔ１の入力端子１０１、抵抗１
０２，１０４，１０５，１０８ ，１０９ ，１１ １
，１１３、定電圧用ツエナーダイオード１０３、トラ
ンジスタ１０６ ，１０７，１１０，１１ ４から構成
されており、入力端子１０１にパルス信号Ｔ１が入ると
この信号Ｔ１と同期して抵抗１１１、コンデンサ１１２
で決する所定時間幅Ａのパルス信号を出力する。

ゲート回路１３は、抵抗１１５，１１６，１１７，１１
８，１１９，１２４、トランジスタ１２０，１２１，１
２２，１２３、リセット出力端子１２５、セット出力端
子１２６から構成されており、演算回路４及び単安定マ
ルチバイブレータ１２からの両パルス入力の時間幅に応
じて出力するものである。

次に、Ｄ−Ａ変換器１５は、抵抗１２７，１２８，１２
９，１３０，１３５、トランジスタ１３２、コンデンサ
１３Ｌ１３６、ダイオード１ ３３，１３４から構成さ
れ、前記Ｓ分周回路３から回転数信号を入力してトラン
ジスタ１３２をＯＮ・ＯＦＦさせ、このトランジスタ１
３２のＯＮ・ＯＦＦ信号をコンデンサー３１で徴分して
この微分信号をコンデンサー３６にて積分するようにし
、機関の回転数に応じた電圧信号を出力するものである
。

また、比較器１６は抵抗１３７，１３９，１４０，１４
Ｌ１４２，１４３，１４６，１４９，１５１、ＰＮＰ
トランジスタ１３８、ＮＰＮトランジスター４５，１４
７，１５０、ダイオード１４４から構成され、前記Ｄ−
Ａ変換器１５の出力即ち比較器１６中のトランジスタ１
３８のベース電位（約０．６Ｖ０１ ｔｓ）がトランジ
スタ１３８のエミツタ電位以上になればこのトランジス
タ１３８はＯＦＦし、トランジスター４５がＯＦＦ、
トランジスタ１４７がＯＮ、 トランジスター５０がＯ
ＦＦＬて比較器１６は出力“１”を出す。

一方、トランジスタ１３８のベース電位がトランジスタ
１３８のエミツタ電位より小さいときはＯＮしており、
従つてトランジスター４５もＯＮし、トランジスタ１４
７はＯＦＦ、 トランジスター５０がＯＮして比較器１
６は出力“０”を出すことになる。

ここで、トランジスタ１３８のＯＦＦする機関の回転数
即ち設定回転数は抵抗１４０を可変しトランジスタ１３
８のエミツタ電位を調整することによって可変できる。

また、抵抗１４１とダイオード１４４は燃料噴射を停止
すべきカット回転数と復帰回転数にヒステリシスを与え
るためのものである。

次に、燃料噴射制御回路１７はＡＮＤ回路１５２と抵抗
１５３、出力制御用トランジスタ１５４で構成され、フ
リツプフロツプ１４及び比較器１６の両出力が“１”の
場合のみトランジスタ１５４がＯＮして燃料噴射制御回
路１７は出力“０”を出し燃料噴射を停止させることが
できる。

以上の構成によると、入力端子１０１に演算回路４より
機関の吸入空気量を機関回転数で割算したパルス時間幅
ｔｐのパルス信号Ｔ１が加えられると、このパルス信号
Ｔ１の立上りで単安定マルチバイブレータ１２はトラン
ジスタ１０７がＯＮしてトリガされ、トランジスター１
０がＯＦＦしてトランジスター１４のコレクタ出力には
抵抗１１１とコンデンサー１２で決定される時定数に対
応した時間幅のパルス出力が前記パルス信号Ｔ１に同期
して現われるものである。

次に、ゲート回路１３は単安定マルチバイブレータ１２
の出力パルスの所定パルス時間幅Ａすなわちトランジス
タ１１４のＯＦＦしている時間Ａとすれば、前記演算回
路４からのパルス信号Ｔ１のパルス時間幅ｔｐとの関係
が第３図ａ，ｔ）図示の如く、Ａ〈ｔｐのとき（ｔｐ−
Ａ）時間だけトランジスタ１２３がＯＮしてリセット出
力端子１２５は第３図Ｃの如き出力波形となり、一方、
Ａ＞ｔｐのときには（Ａ−ｔｐ）時間だけトランジスタ
ー２１がＯＮしてセット出力端子１２６は第３図ｄの如
き出力波形となる。

そこで、トランジスター２１，１２３の出力を公知のフ
リツプフロツプ１４のリセット端子Ｒ１セット端子Ｓに
供給すれば、第３図ｅの如く前記フリツプフロツプ１４
の出力はトランジスタ１２３がＯＮした場合リセット端
子Ｒに入力“０”が入っても“０”の状態が続き、次に
、トランジスター２１がＯＮＬてセット端子Ｓに入力“
０”が入ると出力は“１”の状態となる。

一方、機関の回転数を了分周回路３よりＤ−Ａ変換器１
５にて機関の回転数に応じた電圧、この場合回転数に比
例した電圧を得、第３図ｆに示すように比較器１６にて
設定電圧と比較してこの設定電圧より低いとき出力“０
”を出し、設定電圧より高いときには出力“１”を出す
。

従って、フリツプフロツプ１４の出力が“１”でかつ比
較器１６の出力が“１”のときトランジスタ１５４はＯ
Ｎして燃料噴射制御回路１７は出力“０”を出しＯＲ回
路９の出力すなわちパルス時間幅（ｔｐ＋ｔｍ＋ｔｕ）
のパルス信号Ｔを出力回路１０に供給させないようにし
、一方、フリツプフロツプ１４、及び比較器１６の出力
が上記以外のときにはトランジスタ１５４はＯＦＦして
燃料噴射制御回路１７は出力“１”を出しＯＲ回路９の
出力であるパルス信号Ｔを出力回路に供給するようにし
ているものである。

尚、上述の実施例では燃料噴射制御回路１７にてＯＲ回
路９の後段に燃料カットの制御信号を送って燃料噴射を
制御しているが、ＯＲ回路９の前段に制御信号を送って
制御してもよい。

以上述べたように本発明装置においては、機関の減速時
の燃料の噴射停止を、電磁噴射弁に印加する噴射パルス
信号のパルス時間幅が失火領域にかかる予め定めたパル
ス時間幅以下になった場合で、かつ機関の回転数が設定
回転数以上の場合に行なわせる燃料噴射停止手段を備え
ているから、減速時には未然に失火領域を検出して燃料
の噴射を停止し未燃焼な排気ガスの排出を防止できると
いう優れた効果があり、さらにスロットル開度及び機関
回転数を検出して燃料停止する複雑な検出処理機能を省
略してコストダウン化が可能であるという優れた効果が
ある。

さらに、現状の燃料噴射装置において設定回転数は、低
温での始動時に機関を円滑に作動させるためエアバルブ
を通して空気量をスロットルをバイパスさせて機関に供
給し機関の回転数を上げるファーストアイドルと称する
システムになっているため、機関の水温等を検出してカ
ット回転数を変化させてファーストアイドル回転数に前
記カット回転数がかからないようにしているが、本発明
装置では前記燃料カットの設定パルス時間幅に対しファ
ーストアイドル時のパルス時間幅が大きくなるため、吸
入空気量と回転数で決定されるパルス時間幅に対し設定
パルス時間幅を比較するように構成することによって燃
料カット回転数を水温によって変化させずとも前記燃料
カット回転数を下げることも可能であり、装置を簡略化
できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる電子制御式燃料噴射装置の基本構
成の一実施例をブロック図、第２図は本発明装置の要部
詳細回路の一実施例を示す電気結線図、第３図は本発明
装置の作動説明に供する各部波形図である。 １１・・・・・・電磁噴射弁、１２，１３，１４，１５
，１６，１７・・・・・・燃料噴射停止手段をなす単安
定マルチバイブレータ、ゲート回路、フリツプフロツプ
、Ｄ−Ａ変換器、比較器、燃料噴射制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の運転状態に応じた燃料の調量を電磁噴射弁に
   印加する噴射パルス信号のパルス時間幅にて規定する電
   子制御式燃料噴射装置において、前記機関の減速時の燃
   料停止を、前記噴射パルス信号のパルス時間幅が予め定
   めたパルス時間幅以下でかつ前記機関の回転数が設定回
   転数以上で行なわせる燃料噴射停止手段を備えたことを
   特徴とする電子制御式燃料噴射装置。