JPS61123728A - 内燃機関の燃料噴射装置 - 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】 〔産業上の利用分野ｊ 本発明は一般に内燃機関に関し、特に車両用内燃機関の
燃料噴射装置に関する。

〔従来技術］ 従来の内燃機関の燃料噴射装置としては例えば特開昭５
４−３１８２４号、特開昭５４−１１３７２５＠公報掲
載に係るものが知られている。この種の内燃機関の燃料
噴射装置は例えばエアコン等の機械的負荷、ヒータ等の
電気的負荷が駆動されたか否かを検知する手段を設け、
該手段から電子回路制御機器等で構成されるコントロー
ルユニットへ検出信号が出力されると、コントロールユ
ニットは該検出信号に基づいて、機関に加わった車載負
荷の大きざに応じた吸入空気量の増量分を演算する。そ
して前記コントロールユニットは、該演算結果に基づい
てスロットル弁をバイパスする吸気バイパス通路に設け
られている補助空気弁を、開／閉＃Ｊ　ｆｉｔするもの
である。

しかしながら、上述したごとき構成の従来の内燃機関の
燃料噴射装置にあっては、コントロールユニットから例
えば機関が１回転する毎に該時点における機関の運転状
態（吸入空気ｍやａＩ！１回転数によって検知される）
に応じた燃料噴射量制御パルス信号が、機関の回転と同
期して燃料噴射弁に出力されていた。そのため、燃料噴
射弁からの燃料噴射は噴射周期が一定の所謂間欠噴射と
なっており、車載負荷が機関に加わったことにより補助
空気弁が駆動され吸入空気量が増量されても、燃料噴射
された以後に吸入行程に入る気筒においては次に燃料噴
射が行われる時期まで吸入空気量の増量分に見合った燃
料噴射量の増量が行われていなかった。よって車載負荷
が駆動された瞬間だけ、燃料噴射口が不足して混合気が
希′ａ（リーン）となり機関が一時的に出力低下をきた
すという問題点があった。

［目的ｊ 従って本発明は従来の技術の上記問題点を改善するもの
で、その目的は、車載負荷が機関に加わった瞬間にも機
関の出力低下をきたすことがない内燃機関の燃料噴射装
置を提供することにある。

［構成］ 上記目的を達成するための本発明の特徴は第４図にて図
示するごとく、機関の吸入空気量に応じて燃料噴射量を
制御する燃料噴射手段（１０１）と、この燃料噴射手段
（１０１）からの燃料噴射を受けて駆動する機関の出力
によって駆動されるｉｉ負負荷１０３）と、この車載負
荷１０３が駆動されたことを検知して燃料噴射ｆｆ１ｊ
ｌ量を行う燃料噴射用増量手段１０５とを有するごとき
内燃機関の燃料噴射装置にある。

［作用コ 上記のごとき構成において、燃料噴射聞増量手段は車載
負荷が！Ｉｌ関に加わったことを検知すると燃料噴射量
の増量を行うこととなる。従って車載負荷が１ａｒＩＡ
に加わったｌ１間にお、いても吸入空気量だけが増量さ
れ、これによって混合気が希薄（リーン）となって機関
が一時的に出力低下をきたすような不具合は改善される
ものである。

［実施例ｊ 以下図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に従う内燃機関の燃料噴射装
置の概要図、第２図は本発明の一実施例に従うフローチ
ャートを示した図、第３図は本発明の一実施例に従うタ
イミングチャートを示した図である。

第１図において、吸気管９の上流端には外部から機関３
３に導入される空気を浄化するためのエアクリーナ１が
設けられており、該エアクリーナ１の空気排出口側には
機関３３に吸入される空気ＩＭを検出して検出信号を出
力するエアフローメータ３が設けられている。該エアフ
ローメータ３の下流側には図のごとく吸入管９に設けら
れているスロットル弁７の上流側から分岐して該スロッ
トル弁７をバイパスする吸入空気バイパス通路１１が設
けられており、該バイパス通路１１は補助空気弁１３を
介して前記スロットル弁７の下流側に開口している。前
記スロットル弁７にはこのスロットル弁７の開度を検出
して検出信号を出力するスロットル弁スイッチ５が設け
られている。前記吸気＠９の下流端には機関３３の燃焼
室に続く吸気ボート２９が接続されており、該吸気ボー
ト２９にはコントロールユニット４５からの駆動指令信
号に基づいて間欠的に燃料噴射を行う燃料噴射弁３１が
各々の気筒毎に設けられている。機関３３のウォータジ
ャケット１５には機関冷却水の温度を検出して検出信号
を出力する水音センサ１７が設けられており、機関３３
のシリンダブロックの外壁には機関３３のノッキングの
有無を検出して出力するノッキングセンサ３５が設けら
れている。ｉ関３３の排気ボート３７に上流端が接続さ
れている排気管３９には機関３３の排出ガスにより空燃
比を検出して出力する０２センサ４１が設けられている
。前述した機関３３の燃焼室には各々の気筒毎に点火プ
ラグ４３が設けられており、該点火プラグ４３にはイグ
ニションコイル１９で発生した放電電圧が、ディストリ
ビュータ２３、ハイテンションコード２７を介して給電
される。

上述したイグニションコイル１９にはコントロールユニ
ット４５から出力される点火時期制御信号によってオン
／オフ駆動されるパワートランジスタ２１が接続されて
おり、ディストリビュータ２３には、機関回転数を検出
して出力するクランク角センサ２５が内蔵されている。

コントロールユニット４５には例えばマイクロコンピュ
ータのごとき電子回路制御機器類が内蔵されており、Ｃ
ＰＵのごとき演算ｉ１ｔ制御部とＲＯＭ、ＲＡＭのごと
き記憶部と入出力インタフェースのごとき入出力部とを
備えている。該コントロールユニット４５の入力部には
信号線を介してエアコン４７、水温センサ１７、スロッ
トル弁スイッチ５、クランク角センサ２５、ノッキング
センサ３５．０２センサ４１、エアフローメータ３が夫
々接続されている。

エアコン４７からはエアコン４７が駆動されることによ
り、所定の信号がコントロールユニット４５に出力され
る。コントロールユニット４５の出力部には信号線を介
してエアコン用コンプレッサ４９、パワートランジスタ
２１、補助空気弁１３、燃料噴射弁３１が夫々接続され
ている。エアコン用コンプレッサ４９は、該コントロー
ルユニット４５の出力部から駆動指令信号が出力される
ことによって電磁クラッチ（図示しない）が接続されて
駆動されるものである。

演算制御部は算術論理演算及び比較演算を行う。

演算ＩＩ御部は以下に説明するごとぎ演算処理を行う。

即ち■クランク角センサ２５から出力される機関回転数
検出値Ｎｅとエア７０−メータ３から出力される機関吸
入空気量検出値ＱＡと水温センサ１７から出力される水
温検出値とを逐次取り込んで機＠３３の運転条件を判断
し、以下に示す算式に従って該運転条件に見合った燃料
噴射量制御パルス信号のオンタイム時間幅丁ｐを演算し
て燃料噴射弁３１に出力する。

Δｒｐ　＝ＫＱＡ／Ｎｅ　　（Ｋは定数）■エアコン４
７から所定の信号が出力されたことを認識したときだけ
、機関３３に加わる上記負荷の大きさに応じた吸入空気
ｍの増量分ΔＱＡを求めるとともに、該増量分ΔＱＡに
見合ったパルス信号のオンタイム時１１Ｍを演算して補
助空気弁１３をオン／オフ駆動する。■そして機関の回
転に同期して出力される周期一定の燃料噴射層制御パル
ス信号とは別に出力する燃料噴射量制御パルス信号のオ
ンタイム時間幅ΔＴｐを■で算出した吸入空気量の増量
分ΔＱＡに基づき ΔＴｐ−にΔＱＡ／Ｎｅ　（Ｋは定数）の算式を用いて
算出し、該算出結果に基づいて燃料噴射弁３１に出力す
る。■０２センサ４１から出力される検出信号に基づい
て燃料噴射弁３１へ出力する制御パルス信号のオンタイ
ム時間幅を可変し、空燃比！ＩＩ　ｔｉｌを行う。

記憶部は制御プログラム等を内蔵し、又必要データを記
憶する。記憶部に記憶されるデータとしては例えば前述
した算式Ｔｐ　＝ＫＱＡ／Ｎｅ　　（Ｋは定数）を始め
、エアコン４７、エアコン用コンプレッサ４９等の負荷
が機ｆｌｉ３３に加わったときの該負荷の大きさに関す
るデータ、機関３３の回転に同期して出力される燃料噴
射量制御パルス信号の出力時期に関するデータ、機関３
３の運転条件に応じて決定される最適点火時期値に関す
るデータ等がある。

上記構成の作用を主に第２図のフローチャートを併用し
て以下に説明する。

運転者等乗員によってイグニションキイが閉成され電源
からコントロールユニット４５への給電が開始されると
演算制御部は駆動を開始する。演算制御部は信号線を介
して人力される吸入空気量検出値ＱＡＳＩ関回転数回転
数検出値水温検出価等を逐次取り込みこれら取り込んだ
検出値に基づいて機関３３の運転条件を判断する。これ
とともに演算制御部は、前述した算式によって求められ
る燃料噴射０制御パルス信号のオンタイム時間幅Ｔｐを
、検知した機関３３の運転条件に応じて可変して燃料噴
射弁３１に一定周期毎に出力する。

そして前記ＱＡ、Ｎｅとともに水温検出値とによって決
定される最適点火時期値に基づいてパワ・−トランジス
タ２１に点火時期制御信号を出力する。

ところで第３図の信号Ａで示すエアコン４７が駆動して
いるか否かを示す信号（以下「エアコン信号ｊという〉
が時間ｔて駆動されて“Ｈ”レベルになったことを認識
すると（ステップ６１）、該負荷の大きさに応じたΔＱ
Ａを演算して第３図信号Ｃにて図示するごとく時間ｔに
おいて補助空気弁１３にパルス出力するとともに（ステ
ップ６３）、ステップ６５に移行する。ステップ６３に
おいて補助空気弁１３にパルス出力した後演算制御部は
エアコン４７からの“Ｈ″レベル信号出力が行われた直
後か否かく即ち第３図にて示す時間ｔの直後か否か）を
判断しくステップ６５）、前記“Ｈパレベル信号が出力
された直後であると認識するとステップ６３において演
算したΔＱＡに基づいて△Ｔｏを求める。そして第３図
信号Ｆにて図示するごとく時間ｔにおに）で燃料噴射弁
３１にパルス（ホ）を出力する（ステップ６９）。

ステップ６９において燃料噴射弁３１にパルス信号を出
力するとともに、演算制御部は第３図信号Ｂにて図示す
るごとく時間（においてエアコン用コンプレッサ４９に
駆動指令信号（Ｈ”レベル信号）を出力する（ステップ
６７）。これにより、エアフローメータ３によって検出
される吸入空気量検出値（第３図信号りにて図示）は、
図のごとく時ＩＪｔから所定の時間遅れをもって増加し
て行き、機関３３に供給される燃料噴射量も第３図Ｅに
て図示するごとく前記吸入空気量検出値と略同様に増加
する。ステップ６５においてエアコン４７からのＨ”レ
ベル信号が出力された直後か否かを判断する理由は、該
“Ｈ”レベル信号の出力の直後でなければすでに一定周
期毎に出力されている制御パルス信号のオンタイム時間
幅ＴｏがΔＱＡに応じて増大しているため直ちにステッ
プ６７に移行しても差支えはない。しかしながら前記゛
Ｈ”レベル信号の出力の直後であれば一定周期毎に行わ
れる燃料噴射後に吸入行程に入る気筒においては、次に
燃料噴射が行われる時期までΔＱＡに見合ったオンタイ
ム幅の増加が行われないために、ステップ６９に移行し
時間しにおいて第３図にて図示するパルス（ホ）を出力
するものである。ステップ６１においてエアコン信号へ
が“Ｈ”レベルを呈していないと判断したときはエアコ
ン４７が駆動されていないのであるから、演算制御部は
エアコン用コンプレッサ４９に駆動指令信号を出力しな
い（ステップ７１暑。なお第３図信号Ｆにおいて参照番
号（イ）〜（ニ）で示した信号は、一定周期毎にコント
ロールユニット４５から燃料噴射弁３１に出力される燃
料噴射量制御パルス信号を示したものであり、該パルス
信号は時間を以降のパルス（ハ）、（ニ）については時
間（において出力したパルス（ホ）のオンタイム時間幅
に見合ったオンタイム時間幅の増大がコントロールユニ
ット４５によって自動的に行われたものである。

以上説明したように本発明に従う一実施例によれば、第
３図管号Ｇにて示すごとく時間ｔにおいてエアコン４７
、エアコン用コンプレッサ４９が駆動された直後にも、
実線にて図示するごとく機関回転数は吸入行程から爆発
行程までのサイクル遅れによって多少の落ち込みはある
ものの、略負荷の大きさに見合った増加を図ることが可
能である。従って時間ｔにおいてパルス信号（ホ）を出
力しない従来例のように、破線にて図示するごとき機関
回転数の一時的な落ち込みを防止することができるもの
である。なお上述した内容はあくまで本発明に従う一実
施例に関するものであって、本発明が上記内容のみに限
定されるものでないのは勿論である。

［効果］ 以上説明したように本発明によれば、車載負荷が駆動さ
れたことを検知したときに燃料噴射量増量を行うことと
したので、車載負荷が機関に加わりた瞬間にも機関の出
力低下をきたすことがない内燃機関の燃料噴射装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明、の一実施例に従う内燃機関の燃料噴射
装置の概要図、第２図は本発明の一実施例に従うフロー
チャートを示した図、第３図は本発明の一実施例に従う
タイミングチャートを示した図、第４図はクレーム対応
図である。 ３、エアフローメータ １１、吸入空気バイパス通路 １３、補助空気弁 ２５、クランク角センサ ３１、燃料噴射弁 ３３、機関 ４５、コントロールユニット ４７、エアコン ４９、エアコン用コンプレッサ 特許出願人　日産自動車株式会社 ゛＝ノ１”尾テ 箪３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の吸入空気量に応じて燃料噴射量を制御する燃料噴
   射手段と、この燃料噴射手段からの燃料噴射を受けて駆
   動する機関の出力によって駆動される車載負荷と、この
   車載負荷が駆動されたことを検知したときに燃料噴射量
   増量を行う燃料噴射量増量手段とを有することを特徴と
   する内燃機関の燃料噴射装置。