JPS5928028A - 内燃機関の電子制御燃料噴射方法 - 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、内燃機関の電子制御燃料噴射方法に係り、特
に、電子制イ４１燃料噴射装置を備えた自動車用エンジ
ンに用いるのに好適な、スロットル９Ｐが所定［ボ度以
上開かれてパワースイッチがオンである時に、同期噴射
量の田力増証を実行すると共に、スロットル弁が全開状
態から開かれてアイドルスイッチがオフとなった時は、
非同期噴射１ｃ実行するようにし７を内燃機関の電子制
御燃料噴射方法の改良に関する。

自動車用エンジン等ゐ内燃機関の燃焼室に所定空燃比の
混合気を供給する方法の一つに、遊子制御燃料噴射装置
を用いるものがある。これは、エンジン内に燃料を噴射
するためのインジェクタを、例えば、エンジンの吸気マ
ニホルドにエンジン気筒数個配設し、該インジェクタの
開弁時間をニアシンの運転状態に応じて制御することに
より、所定の空燃比の混合気がエンジン燃焼室に供給さ
れるようにするものである。

この電子制御燃料噴射装置においては、通常、エンジン
の吸入空気、凌或いは吸気管圧力から検知されるエンジ
ン負荷とエンジン回転速度から基本噴射時間を求め、該
基本噴射時間に、エンジン各部に配設これたセンナから
入力されるエンジン状態等に応じた信号により、始動時
補正、始動後増瀘、吸入空気ｎ１浦正、暖機増址、暖機
時加速増量、出力ｊｌｊ＆、２燃比フィードバック補正
等の各種補正を加えて、エンジン回転と同期して、常に
同じクランク位置で燃料を噴射する同期噴射と、始動性
或いは加減速直後の応答性を向上するため、通常の同期
噴射とは別に、エンジン運転状態が所定運転状態となっ
た時に、所定量の燃料を噴射する非同期噴射とが行われ
ている。この非同期噴射は、同期噴射とは関係な（制御
されており、例えば、エンジン始動時に、始１ｊＪＪ性
を向上するべく、点火スイッチの信号が検出されると同
時に２回１賞射を行ったり、アイドル状態から発進する
際に、機関応答性及びυ１気ガス浄化性能を同上するべ
（、スロットル全開信号がオンからオフに切換った時に
１回噴射したり、燃料カット復帰時に、燃料カット復帰
時の応答性を向上するべ（，１回噴射するようにされて
いる。

このような電子制ｆｉ１１燃料噴射装置によれば、空燃
比を鞘部に制御することが可能であり、排気ガス浄化対
策が施でＩした自動車用エンジンに広く用いられるよう
になっている。

この電子１ｉｆｌｌ呻燃料噴射装置において、加速性１
正を向上するべ（、加速時に非同期噴射を行う方法とし
ては棹々考えられるが、一般に、１圧子ｆｂｌＪ呻燃料
噴射装置を備えた多（の自動車用エンジンにおいては、
スロットル開度検出のためのスロットルセンサに、スロ
ットル弁が全閉状態から開かれ比時にオフとなるアイド
ルスイッチと、同じくスロットル弁が所定開度以上開か
れた時にオンとなるパワースイッチしか備えていないた
め、通常は、アイドルスイッチがオフとなった時に、所
定量の非同期噴射を行うようにしている。しかしながら
、アイドルスイッチがＡフとなった１両間には、スロッ
トル開度の変化速度やスロットル開度が不明であるため
、非同期噴射量は、スロットル開度の変化速度やスロッ
トル開度等とは無関係に、即ち、運転方法に関係なく、
大きな不具合かないよう、比較的少ない鼠に設定せざる
を得なかった。従っテ、停車中のレーシング時のように
、低い回転から急速にスロットル弁が開かれて、瞬時に
多（の燃料ｉを饗求される場合には、アイドルスイッチ
がオフとなった時に少量の非同期噴射を１回行ったのみ
では極めて不十分であり、レーシング初」す」の吹き上
が９の応答性が悪いという問題点を有していた。

このような問題点を解消するべく、スロットルセンサに
、スロットル開度をｉ！！！続的に検ｍ可能なポテンシ
ョメータ或いは筒刃状の出方を発生する櫛刃センサを配
設することも考えられるが、スロットルセンサの機構が
複雑化シ２、高価になるという欠点を有していた。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべ（なされたもの
で、アイドルスイッチとパワースイッチのみを有するス
ロットルセンサを用いた場合でも、レーシングの初期の
吹き上がりの応答性を向上することができる内燃機関の
電子制御燃料噴射方法を提供することを目的とする。

本発明は、スロットル弁が所定開度以上開かれてパワー
スイッチがオンである時に、同期噴射鼠の出力増量を火
打すると共に、スロットル弁が全閉状態から開かれてア
イドルスイッチがオフとなった時は、非同期噴射を実行
するようにした内燃機関の電子制御燃料噴射方法におい
て、レーシング状聾で前記パワースイッチがオンとなっ
た時は、非同期噴射を実行するようにして、前記目的を
達成したものである。

又、前記ｌ／−シング状態を、エンジンが搭載された車
両が停車しており、且つ、エンジン回転速度が所定値以
下であることから、検知するようにして、レーシング状
態を適確に検知できるようにしたものである。

或いは、前記パワースイッチが°オンとなつ九時の非同
期噴射を、エンジン暖機中は実行しないようにして、制
御を単純化し友ものである。

又、前記パワースイッチがオンとなつ九時の非同期噴射
量を、前記アイドルスイッチがオフとなった時の非同期
噴射量より犬とし７て、レーシング時の吹き上がりの応
答性を更に高めたものである。

或イハ、前記パワースイッチがオンとなつ次時の非同期
噴射量を、前記アイドルスイッチがオフとなってからパ
ワースイッチがオンとなる迄の経過時間に応じて変える
ようにして、きめこまかな側倒が行われるようにしたも
のである。

以下１麟面を参照して、本発明に係る内燃機関の醒子制
倒１燃料噴射方法が採用された、自動車用エンジンの吸
入空気祷感短式′遊子側倒燃料噴ｑ・を装置の実施例を
詳１１１１に説明する。

本実施例は、第１図に示す如（、大気を取り入れるため
のエアクリーナ１２と、該エアクリーナ１２により吸気
管１３にｉＱり入れられた吸入空気の流量を検出する九
めのエアフローメータ１４と、該エアフローメータ１４
に内蔵された、吸入空気の流度を検１ｈするための吸気
温センサ１６と、スロットルボディ１８に配設され、運
転席に配設されたアクセルペダル（図示省略）と連動し
２て開閉するようｅｒ′２！れた、吸入空気の流量をｆ
ｉｉｊｌ　イ哩するためのスロットル弁２（）と、該ス
ロットル弁２０が全開状態から開かれた時にオフとなる
アイドルスイッチ及び所定開度以上開かれた時にオンと
なるパワースイッチを含むスロットルセンサ２２と、吸
気マニホルド２４に配設でれた、エンジン１０の各気１
遁の吸気ボートに向けて燃料を噴射する１辷めのインジ
ェクタ２６と、Ｊノド気マＥホルト２８に配設された、
排気ガス中の酸素濃度がら空燃比を検知するための酸素
濃度センサ（０２センサと称する）３０と、排気管３２
の途中に配設された三元触ｆ１１．コ７パータ３４と、
エンジンブロックに配設された、エンジン冷却水温を検
知するための水温センサ３６と、エンジン１０の、クラ
ンク軸の回転と連動して回転するデストリピユータ軸（
図示省略）を有し、エンジン回転に応じて所定クランク
角毎に点火１次信号を発生すると共（・・ζ、該点火１
次信号に応じて点火コイル３８で発生された高圧の点火
２次信号を各気筒の点火プラグ（図示省略）に配電する
ためのデストリピユータ４０と、変速機４２の出力軸の
回転速度から、エンジン１０が搭載された自動車の走行
速度を検知するための車速センサ４４と、バッテリ４６
と、前記エアフローメータ１４出力の吸入空気拙と前記
点火１次信号から求められるエンジン回転速度に応じて
、所定クランク角毎に基本噴射時間に対応するパルス幅
の基本噴射パルス信号Ｔｐを発生すると共に、該基本噴
射パルス信号Ｔｐに各種補正を加えて前記インジェクタ
２６にインンエクタ駆動パルス信号Ｔｌを出力するアナ
ログ演算回路、及び、該アナログ演算回路から出力され
る基本噴射パルス信号ＴＰに、前１己０２センサ３０出
力の空燃比、前記スロットルセンサ２２の出力等に応じ
た油止を加えるための補正信号ｖＦを形成すると共に、
エンジン運転状態が所定運転状態となった時、例えば、
前ｄ己スロットルセンサ２２のアイドルスイッチがオフ
となった時は、即座に非同）４Ａ噴噴射パルスリＴａ會
発生するテジタル演算回路を含むノ・イブリッド型のエ
ンジンｆｔｆｌｌ側１装酋４８とを備えた自動車４気筒
エンジン１０の吸入空気量感知弐′醒子側倒燃料噴射装
置において、前記エンジン制御１ｔｔ４８内で、エンジ
ン１０が搭載された自動車が停車しており、且つ、エン
ジン回転速度が所定値以下であるレーシング状態で、且
つ、エンジン暖機終了後に、前記スロットルセンサ２２
のパワースイッチがオンとなったことが検知された時は
、前記アイドルスイッチがオフとなった時の非同期噴射
パルス信号’ｌ’ａ１のパルス幅の約３倍のパルス幅合
有する非同期噴射パルス信錦Ｔ１を発生して、これによ
り非同期噴射を行うようにしたものである。

前記エンジン制御装置４８は、第２図に詳細に示す如（
、前記デス）　ＩＪピユータ４０から入力される点火１
入信号Ｉｇを分周して所定クランク角毎の信号とするた
めの分周回路５０と、該分周回路５０出力及び前記エア
フローメータ１４かも入力される吸入空気量信号に応じ
て、基本噴射時間に対応するパルス幅の基本噴射パルス
信号ＴＰを所定クランク角毎に発生する基本噴射パルス
生成回路５２と、ダイオード５４を介して入力される基
本１質射パルス信号ＴＰに対して、前記吸気温センサ１
６出力の吸気温信号、前記水温センサ３６川力のエンジ
ン冷却水温信号及び後出デジタル制御回路出力に応じて
補正を施すための乗算補正回路５６と、該乗算補正回路
５６出力のインジェクタ駆動パルス信号Ｔｉと後出デジ
タル制御回路出力の非同期１貞射パルス信号Ｔａとの論
理和を出力するＯＲ回路５８と、該ＯＲ回路５８出力Ｖ
ζよって駆動され％　Ｙ＋ｉＪゎ己インジェクタ２６Ｆ
こ通電する九めのインンエクタ駆動トランジスタ６ｏと
、各捕演算処理を行うための、例えばマイクロプロセッ
サからなる中央処理装置（ＣＰＵと称する）６２ａ５各
種時間信号を発生するためのタイマ６２ｂ１前記基本噴
射パルス生成回路５２出カの基本噴射パルス信号Ｔｐに
応じて割込みを行うための割込み制１ｉ１１部６２ｃ１
前記０１七ンサ３ｏ出力の空燃比信号、前記スロットル
センサ２２の用カ、前ｇＱ車速七ンサ４４出力の車速信
号等を収り込むためのデジタル入力ポートロ２ｄ、前記
エアフローメータ１４かも入力される吸入空気量信号、
前記水温センサ３６から人力σれるエンジン冷却水温信
号等をデジタル信号にｆ換して取り込むためのアｔ口ｆ
−−ｒ）タルコンバータ（Ａ／Ｄコンバータと称する）
６２　ｅ、ＣＰＵ６２　ｈＶｃお（する演算データ等を
一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ（１七
Ａ八１と称する）　６２　ｆ　、　ｔｌｉｌｌ側ｊノロ
グラムや各種定数等を記憶するためのリードオンリーメ
モリ（ＲＯＭ（！：称する）６２ｇ％前ａａ　ｃ　Ｐ　
Ｕ６２息にお（ケる演算結果に応じて、非同期噴射パル
ス信−号Ｔａを前記ＯＲ回路５８に出力するためのデジ
タル出カポ−）　６２　ｈ、同じ（前記ＣＰＵ６２ａの
演算７晴果に応じて得られるデジタル浦正信号をアナロ
グ補正信号ＶｙＫ変換して前計１乗算補正回路５６に出
力するためのデジタル−アナログコンパ−７（Ｄ／Ａコ
ンハータト称１ル）　６２　ｉ　。

キースイッチ４９を介して印加式れる前Ｖピバツテリ４
６の電圧を各構成機器に供給するための電源口１８６２
ｊ、及び、前記バラブリ４６かし直接印加てれる電圧を
前記ＲＡＭ６２ｆに供給するための電源回路６２ｋから
なるデジタル制Ｏｉｌ］回路６２とから構成σれている
。第２図において、６４は、プルアップ抵抗、６６は、
インジェクタ用レジスタである。

以下作用を説１９４する。

本実施例における、パワースイッチがオンとなった時に
非同期噴射パルス信号Ｔａ２を発生するためのルーチン
を第３図に示す。このルーチンでは、・まずスデソプ１
０１で、前ム己車速センサ４４出力の車速信号に応じて
、エンジン１０がｉｓでれた自動車の車速が０であるか
否かを判定する。判定結果が否である場合には、自動車
が走行中であり、レーシング状態ではないので、非同期
噴射パルス信号Ｔａ！を発生することな（、このルーチ
ンを終了する。一方、前出スデツプ１０１Ｖこおける判
定結果が正でおる場合、即ち、自動車が停車中である時
には、スデツプ１０２に進み、例えば前記水温センサ３
６の出力に応じて、エンジンの暖機が終了しているか否
かを判定する。判定結果が否である場合には、暖機中の
他の増目が行われ一〇いるので、制御を簡略化するため
、非同期噴射パルス信号Ｔ１７を発生することな（、こ
のルーチンを終了する。一方、前用ステップ１０２にお
ける判定結果が正である場合には、スデソプ１０３に進
み、前記点火１入信号から求められるエンジン回転速度
ＮＥが、所定値（Ｎｒｐｍ）以下であるか否かを判定す
る。判定結果が否である場合には、非同期噴射パルス信
号Ｔ１を発生することｙｘ、　（％このルーチン番終了
する。ここで、停車の有無及びエンジン回転速度の高低
からレーシング状態を検知し、レーシング状態以外で非
同期噴射を行わないようにしているのは、パワースイッ
チがオンとなった時の非同期噴射量が、レーシング状態
の要求噴射量に合せてかなり大きなものであるため、ス
ロットル弁が開き始める時のエンジン回転速度が成る程
度篩＜、その後のエンジン回転速度が急速に上昇し得な
い実際の走行中に、パワースイッチがオンとなって非同
期噴射が実行式れると、かえって弊害を生じる恐れがあ
るからである。

前出ステップ１０３　ｉ（・はげる判定結果が正である
場合には、ステップ１０４に進み、前記スロットルセン
サ２２のパワ、−スイッチがオンとなったか否かを判定
する。判定結果が否である場合には、非同期噴射パルス
信号Ｔ１１を発生することな（、このルーチンを終了す
る。

一方、前出ステップ１０１乃至１０４における判定結果
がいずれも正でおる場合には、ステップ１０５に進み、
非同朋偵射パルス信号Ｔ＆ｆを発生して、このルーチン
を終了する。

本実施例及び比較のため従来・νりにお（するスロット
ル開度、アイドルスイッチ、パワースイッチ及び燃料噴
射パルス信号の関係の例を第４図に示す。

図から明らかｌ工如（、従来は、同期噴射パルス信号１
５０間で、スロットル糺度がアイドル開度がも開かれ、
アイドルスイッチがオフとなった時刻ｔ１でのみ、短詩
Ｕの非同期噴射パルス信相Ｔａｌが発生してい之のに対
し、本実施例ＶＣおいては、パワースイッチがオンとな
っｆｔ時刻ｔ１でも、前記非同期噴射パルス信号１１％
、のバルスクｊの約３倍の長さのパルス幅を有“ｒる非
同期噴射パルス信号Ｔ、が発生され、これにより非同期
噴射が行われており、レー７ノグＷ期の吹き上がりの応
答性が同上されることが明らかである。

なお前ｄ己夾〃龜例においては、パワースイッチがオン
となった時の非同期噴射量を、アイドルスイッチがオフ
となった時の非同期噴射量の約３倍としていたが、両者
の関係はこれに限定されず、例えば、アイドルスイッチ
がオフと／よってからパワースイッチがオンとなるまで
の経通時間ｔ（８４図）Ｋ応じて、パワースイッチがオ
ンとなった時の非同期噴射を或いは非同期噴射量敢を変
えることによって、更に、きめこまかい制御卸を行うこ
とも可能である。

前記実施例においては、本発明が、ハイブリッド型のエ
ンジン制イ叶装置を備えた吸入空気量感知式電子側倒燃
料噴９・↑装置に適用されてい７ｔが、本発明の適用範
囲はこれに限定されず、完全にデジタル化されたデジタ
ル型エンジンｆｆｆｌＪ併装置を備えた吸入空気量感知
式電子１１１ｊ（財）燃料噴射装置、或いは、吸気管圧
力感知式ｍ子１０す御燃Ａ・（噴射装置１　ｓ更には、
一般の電子制ｆ卸燃料噴射装置にも同様に適用できるこ
とは明らかである。

以上説明した通り、本発明によれば、ア・イドルスイン
チ及びパワース・ｒツチのみｆ’ｆ４する従来のスロッ
トルセンザ全用いｌｔ場合でも、レーシング初期の吹き
上がりの応答性を同上することができるという侵れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

紀１図は、本発明に係る内燃機ＩＡの電子制ｉ＋Ｔｌ燃
料噴射方法が採用された、自動車用エンジンの吸入空気
量感知式電子Ｍ岬燃料噴射装置の実施例の構成を示す、
一部ブロック線図及び断面図を含む平面図、第２図は、
前記実施例で用いられているエンジン制御装置の構成を
示すブロック線図、第一９３図は、前記実施例における
、パワースイッチがオンとなった時に非同期噴射パルス
信号を発生するためのルーチンを示す流れ図、第４図は
、前記実施例及び従来例における、スロットル開度、ア
イドルスイッチ、パワースイッチ及び燃料噴射パルス信
号の関係の例を比較して示す線図である。 １０・・・エンジン、２ｏ・・・スロットル弁、２２・
・・スロットルセンサ、２６・・・インジェクタ、３６
・・・水濡センサ、３８・・・点火コイル、４０・・・
デストリピユータ、４４・・・車速センサ、４８・・・
エンジン制御装置。 代理人　　局　矢　　　　論 （ほか１名）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　スロットル弁が所定開度以上開かれてノくワ
   ースイッチがオンである時に、同期噴射量の出力増Ｊ１
   を実行すると共に、スロットル弁が全閉状態から開かれ
   てアイドルスイッチがオフとなった時は、非同期噴射を
   実行するようにした内燃機関の電子制御燃料噴射方法に
   おいて、レーシング状ＩＬ−テ前記パワースイッチがオ
   ンとなった時は、非同期噴射を実行するようにしたこと
   を特徴とする内燃機関の電子制御燃料噴射方法。
2. （２）　　前記レーシング状態を、エンジンが搭載され
   た車両が停車しており、且つ、エンジン回転速度が所定
   値以下であることから検知するようにした特許請求の範
   囲第１項に記載の内燃機関の電子制御燃料噴射方法。
3. （３）　　前記パワースイッチがオンとなった時の非同
   期噴射を、エンジン暖機中は実行しないようにした特許
   請求の範囲第１項に記載の内燃機関の電子側０１１燃料
   噴射方法。
4. （４）前記パワースイッチがオンとなった時の非同期噴
   射量を、前記アイドルスイッチがオフとなった時の非同
   期噴射量より犬とした特許請求の範囲第１項に記載の内
   燃機関の電子ｆｌｊｌｌ　Ｈ燃料噴射方法。
5. （５）　　前記パワースイッチがオンとなった時の非同
   期噴射量を、前記アイドルスイッチがオフとなつ−（か
   もパワースイッチがオンとなる迄の経過時間に応じて変
   えるようにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関
   の電子制御燃料噴射方法。