JPS6018823B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

燃料噴射装置

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JPS6018823B2
JPS6018823B2 JP54038398A JP3839879A JPS6018823B2 JP S6018823 B2 JPS6018823 B2 JP S6018823B2 JP 54038398 A JP54038398 A JP 54038398A JP 3839879 A JP3839879 A JP 3839879A JP S6018823 B2 JPS6018823 B2 JP S6018823B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃料噴射装置に関し、特に加速時の
応答性を向上させた燃料噴射装置に関する。
マイクロコンピュータ等を用いてディジタル的に噴射パ
ルス中を決定する燃料噴射装置においては、噴射パルス
中算定のための入力情報を取り入れる時期をし、その情
報に従って計算を終了する時期をら、決定された噴射パ
ルス中を出力する時期をらとした場合に、t,とt2及
びt2とt3の間に時間的なずれがあり、またt,にお
いて取り入れる情報は、通常、瞬間値に近いものが多い
したがって噴射タイミングの直前に、加速状態を示す加
速信号が入力された場合には、加速状態に対応して噴射
パルス中や噴射時期を即座に変更することが出来ないの
で、燃料噴射量の増量が遅れることがあり、運転性を損
なうおそれがある。本発明は上記の問題に鑑みてなされ
たものであるり、加速信号入力時に可及的速やかに燃料
噴射密度を大きくすることにより、加速時に混合気を濃
くして運転性を向上させた燃料噴射装置を提供すること
を目的とする。
第12図は、本発明の全体の構成を示すブロック図であ
る。
まず第12図イ(特許請求の範囲第1項に対応)におい
て、加速検出手段101は、機関の加速状態時を検出し
、加速信号S4(詳細後述)を出力する。
またパルス中計算手段103は、吸入空気量、機関回転
速度、機関温度、気温、気圧等の各種の機関運転状態に
対応した運転状態信号S,及び加速信号S4を入力し、
運転状態に応じたパルス中橋号S2を出力する。
そして加速信号S4が与えられた場合、すなわち加速状
態という運転状態の場合は、例えば前回の噴射の際の値
(特許請求の範囲第2項)、予め定められた一定値(同
第3項)、前回の噴射の際の値に一定値を加算した値(
同第4項)等を燃料噴射量として出力する。なお上記の
ように前回の噴射の際の値を用いるのは、後記のごとく
、新しいパルス中の演算が間に合わないおそれがあるた
めであり、演算が間に合う場合は最新の演算値を用いて
も良いことは当然である。
また噴射開始信号発生手段102は、クランク角の基準
位置(例えば4サイクル6気筒機関の場合で120o)
ごとに出力される基準位置パルスS3及び加速状態時に
出力される加速信号S4を入力し、通常時は基準位置パ
ルスS3が2以上の所定数入力するごとに噴射開始信号
S5を出力し、加速信号S4が与えられた時には該加速
信号入力後最初の基準位置パルスS3が与えられた時点
で噴射開始信号S5を出力し、それ以後は基準位置パル
スS3が上記所定数入力するごとに噴射開始信号S5を
出力する。
この場合の噴射開始信号S5は、後記第3図のf,g,
h‘こ対応する。次に駆動パルス発生手段104は、噴
射開始信号S5が与えられた時点から、パルス中信号S
2に対応したパルス中の駆動パルスS6を出力し、噴射
弁105を駆動して機関に燃料を供給する。
次に、第12図口(特許請求の範囲第5項に対応)にお
いて、噴射開始信号発生手段106は、通常時は、基準
位置パルスS3が2以上の所定数入力するごとに噴射開
始信号S5を出力し、、噴射開始信号S5を出力してか
ら基準位置パルスS3が1パルスも入力しない時点で加
速信号S4が与えられた場合には該加速信号入力後に最
初の基準位置パルスS3が与えられた時点で噴射開始信
号S5を出力すると共にそれ以後は基準位置パルスS3
が上記所定数入力するごとに噴射開始信号S5を出力し
、また噴射開始信号S5を出力してから基準位置パルス
S3が1個以上入力した時点で加速信号S4が与えられ
た場合には該加速信号入力時点及びその後最初に基準位
置パルスS3が与えられた時点で噴射開始信号S5が出
力すると共にそれ以後は基準位置パルスS3が上記所定
数入力するごとに噴射開始肩号ミを出力する。
この場合の噴射開始信号ミは、後記第3図のi,i,k
に対応する。その他の部分の動作は、前記第12図イと
同様である。
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。次に、
第1図は本発明の一実施例のブロック図である。
第1図において、パルス中計算部1は吸入空気量、機関
回転速度、機関温度、気温、気圧等の各種の機関運転状
態に対応した運転状態信号S,を入力し、その信号S,
に応じた燃料噴射量を算出し、その結果に対応したパル
ス中信号S2を出力する。また噴射開始信号発生部2は
クランク角の基準位置(例えば4サイクル6気筒機関の
場合で120o)ごとに出力される基準位置パルスS3
及び加速状態時に出力される加速信号S4を入力し通常
時は基準位置パルスS3が所定数入力するごとに噴射開
始信号S5を出力する。また加速時には噴射開始信号S
5を出力するタイミングを変更(詳述後述)する。次に
駆動パルス発生部3は「噴射開始信号S5が与えられた
時点から、パルス中信号S2に対応したパルス中の駆動
パルスS6を出力し、図示しない噴射弁を駆動して機関
に燃料を供給する。
上記のパルス中計算部1は、専用アナログ回路、専用デ
ィジタル回路あるいはコンピュータを用いた演算装置の
いずれでもよい。
また上記の噴射開始信号発生部2及び駆動パルス発生部
3は、アナログ又はディジタルの専用回路のみ、又は専
用回路とコンピュータとの組合せで構成する。次に、第
2図は駆動パルス発生部3の実施例図であり、‘ィーは
プリセツトダウンカウンタを用いた場合、他はアップカ
ゥンタを用いた場合を示す。まず附において、プリセッ
トダウンカウンタ4は、プリセット端子PTに噴射開始
信号ミが与えられた時点でパルス中信号S2をブリセッ
トし、その時点からクロックパルスS7が与えられるご
とにダウンカウントする。そしてクロツクパルスS7の
カウント値がプリセット値に一致するとボロー信号S8
を出力する。そしてこのボロー信号S8がストップ端子
SPに与えられるのでカウントを停止すろ。一方、フリ
ップフロップ5は、噴射開始宿号ミによってセットされ
、ポロー信号S8によってリセツトされる。
したがってフリツプフロツプ5のQ出力は噴射開始信号
S5が与えられた時点からパルス中信号S2で設定され
たパルス中だけ継続した信号となるので、これを駆動パ
ルスS6として用いる。次に{小こおいて、アップカウ
ンタ6はスタート端子STに噴射開始信号ミが与えられ
た時点からクロツクパルスS7をカウントして出力する
また比較器7は、パルス中信号S2とアップカウンタ6
ののカウント値S8とを比較し、両者が一致したとき一
致信号S9を出力する。この一致信号S9をアップカウ
ン夕6のストップ端子SPに与えカウントをストップさ
せると共に内容をクリアする。一方、フリツプフロップ
8は、噴射開始信号S5によってセットされ、、一致信
号S9によってリセットされる。したがってフリツプフ
ロツプ8のQ出力は噴射開始信号S5が与えられた時点
からパルス中信号S2で設定されたパルス中だけ継続し
た信号となるので、これを駆動パルスS6として用いる
。次に、噴射開始信号発生部2について説明する。
まず第3図は基準位置パルスS3、加速信号S4及び噴
射開始信号S5の関係を示すタイムチャートであり、図
においてaは基準位置パルスS3、黒丸は加速信号S4
、b〜k‘ま噴射開始信号S5を示す。
まず加速信号の与えられない通常時は、bに示すごとく
、基準位置パルスaが3個入力するごとに、すなわちP
o,P3,P6,P9の各パルスが入力した時点におい
て噴射開始信号が出力される。なお本実施例は、4サイ
クル6気筒の場合で基準位置パルスは1200ごとに出
力し、1回転に1回燃料を噴射する機関の場合を示す。
なお4サイクル4気筒で、1回転に1回燃料を噴射する
場合は、1800毎に出力される基準位置パルスが2個
入力するごとに噴射開始信号が出力される。
次にc,d,eは第4図に示す噴射開始信号発生部2の
第1の実施例の特性を示す。
第4図において、プリセットダウンカウンタ9はポロー
信号S,.がプリセツト端子PTに与えられるとプリセ
ットデータS,。
をプリセツトし、その時点から基準位置パルスS3が与
えられるごとにダウンカウントし、カウント値がプリセ
ット値に一致するとボロー信号S,.を出力する。した
がってプリセットデータS,oを“3”にすれば、基準
位置パルスS3が3個入力するごとにボロー信号S,.
が出力される。なお上記の部分(第4図の破線内の部分
)が加速補正を含まない従来の噴射開始信号発生部に相
当する。一方、加速信号S4は、機関の加速状態時に出
力される信号である。
この加速信号S4は、例えば下記■〜■のごとき装置の
信号を用いる。
■ スロットル弁(又はアクセルペダル)の全閉状態を
検出するスロットル全閉スイッチが全閉状態から開状態
に変化したときに加速信号S4を出力する装置。
■ ス。
ットル弁の関度に応じた開度信号を出力するスロツトル
開度センサを用い、開欧信号の開方向への変化速度が所
定値以上のとき加速信号S4を出力する装置。■ スロ
ットル全閉スイッチ又はスロットル閥度センサの信号を
サンプリングし、前回のサンプル値との比較によって■
,■の状態を判別する装置。■ ■で全閉状態が所定時
間以上継続したのちに開状態となった場合にのみ加速信
号S4を出力する装置。
■ ■で変化速度が所定中以上変動しない状態が所定時
間以上継続したのちに関の方へ所定値以上の変化速度で
変化した場合に加速信号S4を出力する装置。
■ スロットル全閉スイッチ又はスロットル関度センサ
の信号をサンプリングし、同一サンプル値が所定のサン
プリング回数以上継続したのちに変化したことを検出す
ることにより、■,■の状態を判別する装置。
■ 機関の吸入空気量を検出する吸気量センサ(例えば
ェアフローメータ)の信号が吸気量増加方向へ所定値以
上の変化速度で変化した場合に加速信号S4を出力する
装置。
■ 燃料噴射量を決定する噴射パルスのパルス中が燃料
増加方向へ所定値以上の変化速度で変化したとき加速信
号S4を出力する装置。
なお、上記各装置の判断機能は専用のハードウェアによ
って行なってもよいし、マイクロコンピュータの演算に
よって行なってもよい。
次に上記のボロー信号S,.と加速信号S4は、オア回
路10を介して噴射開始信号S5として出力される。
したがって第4図の回路においては、基準位置パルスS
3が3個入力するごとに出力されるボロー信号S,.と
加速信号S4とが全く独立に噴射開始信号S5として出
力される。
そのため本実施例の場合には、第3図c,d,eに示す
ごとく、Po,P3,P6,P9の通常のタイミング及
び黒丸で示す加速信号が与えられた時点(T,,T2又
はT3)において噴射開始信号が出力される。2 この実施例の場合は、加速信号が与えられた時点で直ち
に噴射が行なわれるので、応答性が最も良くなる。
なお、第4図の機能をマイクロコンピュータで構成し、
プログラムによってコントロールする場合には、通常の
プリセット信号の他に加速信号をプログラムに対する割
込み要求信号に使い、割込み処理プログラムでプリセッ
ト信号を発生させれば、通常の噴射とは無関係に加速信
号発生時に噴射を行なわせることが出来る。
次に第5図は、噴射開始信号発生部2の第2の実施例図
であり、イはブロック図、口は信号波形図である。
第5図において、プリセットデータ切換部11は、加速
信号S4の有無に応じて2種のプリセットデータS,2
とS.3とを切換え、プリセットデータS,4として出
力する。
例えば加速信号S4が与えられていないときは、S,2
(‘‘3”)を出力し、加速信号S4が与えられとS,
3(“1”)を出力する。また加速信号S4が与えられ
たとき及び後記ボロー信号S,5が与えられたときにプ
リセット信号S,6を出力する。一方、、プリセットダ
ワンカウンタ12は、プリセット信号S,6が与えられ
るとプリセットデータS,4をプリセットし、その時点
から基準位置パルスS3が与えられるごとにダウンカウ
ントし、カウント値がプリセット値に一致するとボロー
信号S伍を出力する。
したがってプリセット値が“3”の通常時には基準位置
パルスが3個入力するごとにボロー信号S,5が出力さ
れ、またプリセット値が“1”の加速時には基準位置パ
ルスS3が1個入力するとボロー信号S,5が出力され
る。このボロー信号S,5を噴射開始信号ミとして用い
る。なお第5図口の12はブリセットダウンカウンタ1
2の計数内容を示した波形である。したがって第5図の
実施例の場合は、第3図のf,g,hに示すごとく、黒
丸で示す加速信号が与えられた後、最初の基準位置パル
スが入力した時点で噴射開始信号が出力され、その後は
基準位層パルスが3個入力するごとに噴射開始信号が出
力される。
すなわち上記の実施例においては、加速信号の与えられ
た時点が領域A,(PoとP.との間)及び鍵城ん(P
,とP2との間)にある場合は噴射開始信号の出力され
るタイミングが早くなって噴射密度が大きくなる。また
加速信号が領域A3(P2とP3との間)で与えられた
場合は、通常時と同様になる。この様に構成することに
より、少なくとも基準間隔以内では燃料が重複して噴射
されることがないため、加速信号が与えられる時期によ
って混合気の空燃比が大きくバラックことがなくなるの
で、加速の応答性のバラッキを小さくすることが出来る
。なお第5図口のS,4の波形はプリセットデータのデ
ィジタル値を階段状に表示したものである。
また、前記第2図イの回路において、プリセットダウン
カウンタ4を第6図のフローチャートに従って制御すれ
ば、第5図の回路と同様に機能を持たせることが出来る
。次に、第7図は噴射開始信号発生部2の第3の実施例
図であり、イはブロック図、口は信号波形図である。
第7図において、比較データ切襖器14は、加速信号S
4が与えられると比較データS,7(“1”)を比較値
S,9として送出し、功換信号S22(基準位置パルス
S3を遅延回路16で所定時間丁だけ遅延させた信号)
が与えられると比較データS,8(“3”)を比較値S
,9として送出する。
またアップカウンター3は基準位置パルスS3をカウン
トし、そのカウント値S幻を出力する。また後記の以上
信号S2,がクリア端子CLに与えられると内容をクリ
アする。一方、比較器15は、比較値S,9とカウント
値S数とを比較し、S,9SS2oのとき以上信号S2
,を出力する。
すなわち、以上信号Saが出力されたのち、まだ基準位
置パルスS3が1個も入力していない時点(第3図の領
域A,)において加速信号S4が与えられた場合は、次
に基準位置パルスS3が入力した時に以上信号S2,が
出力これ、それ以後は基準位置パルスS3が3個入力す
るごとに以上信号S2,が出力される。
また以上信号Saが出力されたのち、基準位置パルスS
3が1個以上入力された時点(第3図の領域ん及びA3
)において加速信号S4が与えられた場合は、加速信号
S4が入力された時点で以上信号Saが出力されると共
に、該以上信号S2,が出力した後の基準位置パルスS
3が与えられたときも以上信号S2,が出力され、その
後は基準位置パルスS3が3個入力されるごとに以上信
号S2,が出力される。この以上信号S2,を噴射開始
信号S5として用いる。したがって第7図の実施例の場
合は、第3図のi,i,k‘こ示すごとく、加速信号の
与えられた時点が領域A,にあるか又は鏡城ん,んにあ
るかによって噴射開始信号S5の数が異なる。
この方式は前記第4図の実施例と前記第5図の実施例と
の中間の性格をもったものである。なお第7図口におい
て、S2oの波形はディジタル値を階段状に表示したも
のである。
また第2図口の回路を、第8図に示すフローチャートに
従って制御すれば、第7図の回路と同様の機能を特たて
ることが出釆る。
なお第8図において、FNMi=1は加速判定がYES
(加速中)FNMi=0はNOの場合を示す。また第8
図においては、所定時間毎に加速を判定し、加速の場合
には口を実行してメインプログラムに戻り、基準位置パ
ルスが入力するごとにイを実行してメインプログラムに
戻る。次に加速信号入力時の噴射パルス中の設定方法に
ついて説明する。
前記のごとく、本発明においては、加速信号S4が入力
したときは通常時と異なったタイミングで燃料噴射が行
なわれる。
そのためパルス中計算器1における演算が間に合わず、
噴射開始信号S5が与えられたときにパルス中信号S2
が出力されないおそれがある。そのような事態を避ける
ため、本発明においては、第9〜第11図に示すごとき
方法を用いることが望ましい。なお第9〜第11図にお
いて、第1図と同符号は同一物を示す。まず第9図の回
路は、加速信号入力後の最初の噴射の際のパルス中とし
て、前回の噴射の際のパルス中と同一値を与えるもので
ある。すなわち、メモリ17はパルス中信号S2を記憶
し、かつ一回ごとに記憶内容を更新するものである。そ
して、加速信号S4が与えられたのち最初に噴射開始信
号S5が与えられた場合は、メモリ17の記憶内容をパ
ルス中信号S2′として用いる。次に第10図の回路は
、加速信号入力後の最初の噴射の際のパルス中として、
予め定めた一定中を与えるものである。
すなわち、一定中回路18(例えば単安定マルチパイプ
レータと制御回路とから構成された回路)は、加速信号
S4が与えられたのち最初に噴射開始信号S5が与えら
れた場合は、一定中の信号S2″を出力し、これをパル
ス中信号として用いる。次に第11図の回路は、加速信
号入力後の最初の噴射の際のパルス中として、前回の噴
射の際のパルス中に予め定めた一定中を付加した値を与
えるものである。
すなわち、メモリ19はパルス中信号S2を記憶し、か
つ一回ごとに記憶内容を更新するものであり、また20
は一定中回路(前記18と同様のもの)である。そして
加速信号S4が与えられたのち最初に噴射開始信号S5
が与えられると、メモリー9は前回のパルス中を出力し
、一定中回路20は一定中の信号を出力する。そして加
算回路21はメモリ19と一定中回路20の両出力を加
算したパルス中の信号S2′′′を出力し、この信号を
パルス中信号とする。以上説明したごとく本発明によれ
ば、加速時における燃料噴射タイミングの遅れがなくな
るので、良好な加速性能を得ることが出来、また加速信
号の入力時期と通常の噴射開始信号の発生時期との相対
関係に拘らず、常に加速時運転性を得ることが出来ると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の燃料噴射装置の全体の構成を示す一実
施例のブロック図、第2図は駆動パルス発生部3の実施
例のブロック図、第3図は基準位置パルスS3、加速信
号S4及び噴射開始信号S5の関係を示すタイムチャー
ト、第4図及び第5図はそれぞれ本発明の実施例のブ。 ック図、第6図は本発明のフローチャート、第7図は本
発明の実施例のブロック図、第8図は本発明のフローチ
ャート、第9〜第11図はそれぞれ本発明の実施例図、
第12図は本発明の全体の構成を示すブロック図である
。符号の説明 1・・・・・・パルス中計算部、2・・
・・・・噴射開始信号発生部、3・・・・・・駆動パル
ス発生部、4……ブリセツトダウンカウンタ、5……フ
リツプフロップ、6・・…・アップカウンタ、7…・・
・比較器、8……フリツプフロツプ、9……プリセツト
ダウンカウンタ、10・・・…オア回路、11……プリ
セットデータ切換部、12・・・・・・プリセットダウ
ンカウンタ、13……アップカウンタ、14……比較デ
ータ切携部、15・・・・・・比較器、16…・・・遅
延回路、17・・・・・・メモリ、18・・・・・・一
定中回路、19・・・・・・メモリ、20・・・…一定
中回路、21・・・・・・加算回路、22…・・・単安
定マルチパイプレータ、23・・・・・・オア回路。 第1図 第4図 第2図 第3図 第5図 第6図 第7図 Lイ) (〇) 第8図 【イ) L〇) 第9図 第10図 第11図 第12図 〔イ) (〇)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 機関の加速状態を検出して加速信号を出力する第1
    の手段と、通常時はクランク角の所定角度ごとに発生す
    る基準位置パルスが2以上の所定数入力するごとに噴射
    開始信号を出力し、上記加速信号が与えられた時には該
    加速信号入力後最初の基準位置パルスが与えられた時点
    で噴射開始信号を出力し、それ以後は基準位置パルスが
    上記所定数入力するごとに噴射開始信号を出力する第2
    の手段と、機関運転状態に応じた燃料噴射量を演算する
    第3の手段と、上記噴射開始信号が与えられるごとに上
    記第3の手段の演算結果に対応した駆動信号を出力する
    第4の手段と、上記駆動信号に応じて燃料を噴射する第
    5の手段とを備え、加速状態時には機関回転に同期して
    噴射タイミングを変え、燃料噴射密度を大きくすること
    を特徴とする燃料噴射装置。 2 上記第3の手段は、加速信号が与えられた場合の燃
    料噴射量として、加速信号が与えられる直前の噴射の際
    の演算値と同一の値を出力するものであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の燃料噴射装置。 3 上記第3の手段は、加速信号が与えられた場合の燃
    料噴射量として、予め定められた一定値を出力するもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の燃
    料噴射装置。 4 上記第3の手段は、加速信号が与えられた場合の燃
    料噴射量として、加速信号が与えられる直前の噴射の際
    の演算値と同一の値と予め定められた一定値とを加算し
    た値を出力するものであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の燃料噴射装置。 5 機関の加速状態を検出して加速信号を出力する第1
    の手段と、通常時はクランク角の所定角度ごとに発生す
    る基準位置パルスが2以上の所定数入力するごとに噴射
    開始信号を出力し、噴射開始信号を出力してから基準位
    置パルスが1パルスも入力しない時点で加速信号が与え
    られた場合には該加速信号入力後に最初の基準位置パル
    スが与えられた時点で噴射開始信号を出力すると共にそ
    れ以後は基準位置パルスが上記所定数入力するごとに噴
    射開始信号を出力し、また噴射開始信号を出力してから
    基準位置パルスが1個以上入力した時点で加速信号が与
    えられた場合には該加速信号入力時点及びその後最初に
    基準位置パルスが与えられた時点で噴射開始信号を出力
    すると共にそれ以後は基準位置パルスが上記所定数入力
    するごとに噴射開始信号を出力する第6の手段と、機関
    運転状態に応じた燃料噴射量を演算する第3の手段と、
    上記噴射開始信号が与えられるごとに上記第3の手段の
    演算結果に対応した駆動信号を出力する第4の手段と、
    上記駆動信号に応じて燃料を噴射する第5の手段とを備
    え、加速状態時には機関回転に同期して噴射タイミング
    を変え、燃料噴射密度を大きくすることを特徴とする燃
    料噴射装置。 6 上記第3の手段は、加速信号が与えられた場合の燃
    料噴射量として、加速信号が与えられる直前の噴射の際
    の演算値と同一の値を出力するものであることを特徴と
    する特許請求の範囲第5項記載の燃料噴射装置。 7 上記第3の手段は、加速信号が与えられた場合の燃
    料噴射量として、予め定められた一定値を出力するもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の燃
    料噴射装置。 8 上記第3の手段は、加速信号が与えられた場合の燃
    料噴射量として、加速信号が与えられる直前の噴射の際
    の演算値と同一の値と予め定められた一定値とを加算し
    た値を出力するものであることを特徴とする特許請求の
    範囲第5項記載の燃料噴射装置。
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