JP2006194208A - Electronic fuel injection type engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子燃料噴射式エンジンに関し、詳しくは、スロットル弁の閉弁側のオーバーシュートによるエンストを抑制することができる、電子燃料噴射式エンジンに関するものである。 The present invention relates to an electronic fuel injection type engine, and more particularly to an electronic fuel injection type engine capable of suppressing engine stall due to overshoot on the valve closing side of a throttle valve.
従来の電子燃料噴射式エンジンとして、本発明と同様、吸気経路中にスロットル弁を設け、このスロットル弁をメカニカルガバナに連動連結し、スロットル弁の吸気下流側に燃料を噴射するインジェクタと、スロットル弁の吸気下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサと、エンジン回転数センサと、制御手段とを設け、吸気圧センサとエンジン回転数センサとを制御手段を介してインジェクタに連携させ、吸気圧センサで検出した吸気圧と、エンジン回転数センサで検出したエンジン回転数とに基づいて、制御手段がインジェクタからの燃料噴射量を調節するようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のエンジンでは、メカニカルガバナでスロットル弁の開度を調節し、吸気圧とエンジン回転速度に基づく燃料噴射量の調節により、エンジン運転状態に適合する濃度と量の混合気を燃焼室に供給することができるようになっている。
As a conventional electronic fuel injection type engine, as in the present invention, a throttle valve is provided in the intake path, this throttle valve is linked to a mechanical governor, and an injector for injecting fuel to the intake downstream side of the throttle valve, and a throttle valve An intake pressure sensor for detecting an intake pressure on the downstream side of the intake air, an engine speed sensor, and a control means are provided, and the intake pressure sensor and the engine speed sensor are linked to the injector via the control means. There is one in which the control means adjusts the fuel injection amount from the injector based on the intake pressure detected in
In this type of engine, the opening of the throttle valve is adjusted with a mechanical governor, and the fuel mixture is supplied to the combustion chamber with a concentration and quantity that matches the engine operating conditions by adjusting the fuel injection amount based on the intake pressure and engine speed. Can be done.
この種のエンジンでは、メカニカルガバナでスロットル弁を制御するため、電子ガバナを用いる場合に比べ、安価に製作できる利点があるが、吸気量がスロットル弁の開弁のみに依存するため、問題が生じている。 In this type of engine, the throttle valve is controlled by a mechanical governor, so there is an advantage that it can be manufactured at a lower cost compared to the case where an electronic governor is used. ing.
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》 エンストが起こりやすい。
負荷の急減等が起こると、メカニカルガバナの作動で、スロットル弁が閉弁側にオーバーシュートする。上記従来技術では、吸気量がスロットル弁の開弁のみに依存するため、オーバーシュート時には、吸気量が不足し、混合気が十分な量だけ得られず、エンストが起こりやすい。
The above prior art has the following problems.
<Problem> Enst is likely to occur.
When the load suddenly decreases, the throttle valve overshoots to the closed side due to the operation of the mechanical governor. In the above prior art, since the intake air amount depends only on the opening of the throttle valve, at the time of overshoot, the intake air amount is insufficient, a sufficient amount of air-fuel mixture cannot be obtained, and engine stall is likely to occur.
本発明は、上記問題点を解決することができる電子燃料噴射式エンジン、すなわち、スロットル弁の閉弁側のオーバーシュートによるエンストを抑制することができる、電子燃料噴射式エンジンを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide an electronic fuel injection engine capable of solving the above-described problems, that is, an electronic fuel injection engine capable of suppressing engine stall due to overshoot on the valve closing side of the throttle valve. And
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)(Ｂ)に例示するように、吸気経路(１)中にスロットル弁(２)を設け、このスロットル弁(２)をメカニカルガバナ(３)に連動連結し、スロットル弁(２)の吸気下流側に燃料を噴射するインジェクタ(４)と、スロットル弁(２)の吸気下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサ(５)と、エンジン回転センサ(６)と、制御手段(７)とを設け、吸気圧センサ(５)とエンジン回転数センサ(６)とを制御手段(７)を介してインジェクタ(４)に連携させ、吸気圧センサ(５)で検出した吸気圧と、エンジン回転数センサ(６)で検出したエンジン回転数とに基づいて、制御手段(７)がインジェクタ(４)からの燃料噴射量を調節するようにした、電子燃料噴射式エンジンにおいて、
スロットル弁(２)の上流側と下流側とを連通させる吸気バイパス通路(８)と、この吸気バイパス通路(８)を開閉するバイパス弁(９)とを設け、このバイパス弁(９)を前記制御手段(７)に連携させ、吸気圧センサ(５)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、制御手段(７)の制御により、所定時間だけバイパス弁(９)を開弁するようにした、ことを特徴とする電子燃料噴射式エンジン。
Invention specific matters of the invention according to
As illustrated in FIGS. 1A and 1B, a throttle valve (2) is provided in the intake passage (1), and this throttle valve (2) is linked to a mechanical governor (3) to connect a throttle valve (2 ), An injector (4) for injecting fuel to the intake downstream side, an intake pressure sensor (5) for detecting the intake pressure on the intake downstream side of the throttle valve (2), an engine rotation sensor (6), and control means ( 7), the intake pressure sensor (5) and the engine speed sensor (6) are linked to the injector (4) via the control means (7), and the intake pressure detected by the intake pressure sensor (5) In the electronic fuel injection engine, the control means (7) adjusts the fuel injection amount from the injector (4) based on the engine speed detected by the engine speed sensor (6).
An intake bypass passage (8) for communicating the upstream side and the downstream side of the throttle valve (2) and a bypass valve (9) for opening and closing the intake bypass passage (8) are provided. When the rate of decrease of the intake pressure detected by the intake pressure sensor (5) is greater than a predetermined value in cooperation with the control means (7), the bypass valve (9) is controlled for a predetermined time by the control of the control means (7). An electronic fuel injection engine characterized by opening the valve.
（請求項１に係る発明）
《効果》 エンストを抑制することができる。
スロットル弁(２)が閉弁側にオーバーシュートする場合には、閉弁作動初期から閉弁速度が高く、スロットル弁(２)下流側の吸気圧の減少速度も大きい。本発明では、この吸気圧の減少速度の大きさからオーバーシュートの前兆を検出し、バイパス弁(９)を開弁するため、スロットル弁(２)のオーバーシュート前から吸気バイパス通路(８)を開通させ、速やかに吸気を補充することができる。このため、オーバーシュート時でも吸気量が不足する不具合がなく、混合気が十分な量だけ得られ、エンストを抑制することができる。
(Invention according to Claim 1)
<Effect> The engine stall can be suppressed.
When the throttle valve (2) overshoots on the valve closing side, the valve closing speed is high from the beginning of the valve closing operation, and the rate of decrease of the intake pressure on the downstream side of the throttle valve (2) is also large. In the present invention, the sign of the overshoot is detected from the magnitude of the reduction speed of the intake pressure, and the bypass valve (9) is opened. Therefore, the intake bypass passage (8) is opened before the throttle valve (2) is overshot. It can be opened and replenished quickly. For this reason, there is no problem that the intake air amount is insufficient even at the time of overshoot, a sufficient amount of air-fuel mixture is obtained, and engine stall can be suppressed.
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンスト抑制機能を高めることができる。
負荷の減少速度が大きい場合には、スロットル弁(２)の閉弁側へのオーバーシュートの度合いが大きくなるため、スロットル弁(２)の適正開度への復帰が遅れ、エンストが起こりやすいが、本発明では、このようなエンストを抑制する機能を高めることができる。
理由は、次の通りである。オーバーシュートの度合いが大きくなる場合には、閉弁初期の閉弁速度も相対的に大きく、閉弁初期の吸気圧の減少速度も相対的に大きくなる。本発明では、これをオーバーシュートの度合いが大きくなることの前兆として検出し、バイパス弁(９)の開弁時間を長くするため、吸気の補充期間が長くなり、エンスト抑制機能を高めることができるのである。
(Invention according to Claim 2)
In addition to the effect of the invention according to
<Effect> The engine stall suppressing function can be enhanced.
When the load reduction rate is large, the degree of overshooting of the throttle valve (2) toward the valve closing side increases, so that the return of the throttle valve (2) to the proper opening is delayed, and engine stalling is likely to occur. In the present invention, the function of suppressing such engine stall can be enhanced.
The reason is as follows. When the degree of overshoot increases, the valve closing speed at the initial valve closing time is relatively large, and the rate of decrease of the intake pressure at the initial valve closing time is also relatively large. In the present invention, this is detected as a sign of an increase in the degree of overshoot and the valve opening time of the bypass valve (9) is lengthened, so the intake replenishment period is lengthened and the engine stall suppression function can be enhanced. It is.
（請求項３に係る発明）
請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 吸気バイパス通路とバイパス弁とを、冷始動の促進手段や寒冷時のアイドリング安定化手段としても兼用することができる。
エンジン温度が所定値よりも低い場合には、所定時間だけバスパス弁(９)を開弁するので、吸気バイパス通路(８)から補充される吸気の分だけ、燃料噴射量を増加させ、冷始動の促進や寒冷時のアイドリング安定化を図ることができる。このため、エンスト抑制手段である吸気バイパス通路(８)とバイパス弁(９)とを、冷始動の促進手段や寒冷時のアイドリング安定化手段としても兼用することができる。
(Invention according to claim 3)
In addition to the effect of the invention according to
<Effect> The intake bypass passage and the bypass valve can also be used as a means for promoting cold start and a means for stabilizing idling during cold weather.
When the engine temperature is lower than the predetermined value, the bus pass valve (9) is opened for a predetermined time. Therefore, the fuel injection amount is increased by the amount of intake air replenished from the intake bypass passage (8), and the cold start is started. And stabilization of idling during cold weather. For this reason, the intake bypass passage (8) and the bypass valve (9), which are engine stall suppression means, can also be used as cold start promoting means and idling stabilization means during cold weather.
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１と図２は本発明の実施形態に係る電子燃料噴射式エンジンを説明する図で、この実施形態では、縦型水冷２気筒の直列電子燃料噴射式エンジンについて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are diagrams for explaining an electronic fuel injection engine according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a vertical water-cooled two-cylinder serial electronic fuel injection engine will be described.
本発明の実施形態に係るエンジンの概要は、次の通りである。
図２に示すように、シリンダブロック(１１)の上部にシリンダヘッド(１２)を組み付け、シリンダヘッド(１２)の上部にヘッドカバー(１３)を組み付けている。シリンダブロック(１１)の前部にギヤケース(１４)を組み付け、ギヤケース(１４)の前部にベルトケース(１５)を組み付け、ベルトケース(１５)の前部に冷却ファン(１６)を配置している。シリンダブロック(１１)の後部にフライホイル(１７)を配置している。
The outline of the engine according to the embodiment of the present invention is as follows.
As shown in FIG. 2, the cylinder head (12) is assembled to the upper part of the cylinder block (11), and the head cover (13) is assembled to the upper part of the cylinder head (12). A gear case (14) is assembled to the front part of the cylinder block (11), a belt case (15) is assembled to the front part of the gear case (14), and a cooling fan (16) is arranged at the front part of the belt case (15). Yes. A flywheel (17) is disposed at the rear of the cylinder block (11).
電子燃料噴射装置の概要は、次の通りである。
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、吸気経路(１)中にスロットル弁(２)を設け、このスロットル弁(２)をメカニカルガバナ(３)に連動連結し、スロットル弁(２)の吸気下流側に燃料を噴射するインジェクタ(４)と、スロットル弁(２)の吸気下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサ(５)と、エンジン回転センサ(６)と、制御手段(７)とを設け、吸気圧センサ(５)とエンジン回転数センサ(６)とを制御手段(７)を介してインジェクタ(４)に連携させ、吸気圧センサ(５)で検出した吸気圧と、エンジン回転数センサ(６)で検出したエンジン回転数とに基づいて、制御手段(７)がインジェクタ(４)からの燃料噴射量を調節するようにしている。
この電子燃料噴射装置によれば、メカニカルガバナ(３)でスロットル弁(２)の開度を調節し、吸気圧とエンジン回転速度に基づいて、制御手段(７)が燃料噴射量を調節し、エンジン運転状態に適合する濃度と量の混合気を燃焼室に供給する。
The outline of the electronic fuel injection device is as follows.
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), a throttle valve (2) is provided in the intake passage (1), and the throttle valve (2) is linked to a mechanical governor (3) to connect the throttle valve (2). An injector (4) for injecting fuel to the intake downstream side of the engine, an intake pressure sensor (5) for detecting intake pressure on the intake downstream side of the throttle valve (2), an engine rotation sensor (6), and control means (7 ), The intake pressure sensor (5) and the engine speed sensor (6) are linked to the injector (4) via the control means (7), and the intake pressure detected by the intake pressure sensor (5) Based on the engine speed detected by the engine speed sensor (6), the control means (7) adjusts the amount of fuel injected from the injector (4).
According to this electronic fuel injection device, the opening degree of the throttle valve (2) is adjusted by the mechanical governor (3), and the control means (7) adjusts the fuel injection amount based on the intake pressure and the engine speed. Supply the combustion chamber with a gas mixture of a concentration and quantity suitable for engine operating conditions.
詳細は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、吸気経路(１)は、エアクリーナ(図外)と、スロットル弁通路(１８)と、吸気ポート(１９)からなる。スロットル弁通路(１８)は、スロットルボディ(２０)の内部に設けられ、スロットル弁通路(１８)内にスロットル弁(２)が設けられている。吸気ポート(１９)は、シリンダヘッド(１２)内に設けられ、単一の入口(２１)から二本のシリンダ(２２)(２２)の各吸気弁口(２３)(２３)に向かうＶ字型の構造である。この吸気ポート(１９)の入口(２１)にスロットル弁通路(１８)の通路出口を連通させている。スロットル弁通路(１８)の通路入口にはエアクリーナを連通させる。図２に示すように、スロットル弁(２)を連動連結しているメカニカルガバナ(３)のガバナレバー(２４)とガバナスプリング(２５)と連動ロッド(２６)とは、シリンダブロック(１１)の横側に配置している。ガバナレバー(２４)にガバナ力を付与するガバナウェイト(図外)はエンジン内部に収容されている。
Details are as follows.
As shown in FIG. 1 (A), the intake passage (1) includes an air cleaner (not shown), a throttle valve passage (18), and an intake port (19). The throttle valve passage (18) is provided in the throttle body (20), and the throttle valve (2) is provided in the throttle valve passage (18). The intake port (19) is provided in the cylinder head (12), and is V-shaped toward the intake valve ports (23) and (23) of the two cylinders (22) and (22) from the single inlet (21). The structure of the mold. A passage outlet of the throttle valve passage (18) is connected to the inlet (21) of the intake port (19). An air cleaner is communicated with the passage inlet of the throttle valve passage (18). As shown in FIG. 2, the governor lever (24), the governor spring (25), and the interlocking rod (26) of the mechanical governor (3) interlockingly connecting the throttle valve (2) are located next to the cylinder block (11). Arranged on the side. A governor weight (not shown) for applying a governor force to the governor lever (24) is housed inside the engine.
図１(Ｂ)に示すように、インジェクタ(４)は、スロットルボディ(２０)の上部に取り付けられている。図２に示すように、インジェクタ(４)は、燃料タンク(２５)内に設けた燃料圧送ポンプ(２６)に接続されている。インジェクタ(４)には燃料タンク(２５)から燃料圧送ポンプ(２６)により燃料が圧送される。そして、制御手段(７)でインジェクタ(４)からの燃料噴射期間を制御することにより、燃料噴射量が調節される。制御手段(７)はマイクロコンピュータである。 As shown in FIG. 1 (B), the injector (4) is attached to the upper part of the throttle body (20). As shown in FIG. 2, the injector (4) is connected to a fuel pump (26) provided in the fuel tank (25). Fuel is pumped from the fuel tank (25) to the injector (4) by a fuel pump (26). Then, the fuel injection amount is adjusted by controlling the fuel injection period from the injector (4) by the control means (7). The control means (7) is a microcomputer.
電子燃料噴射装置の工夫は、次の通りである。
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、スロットル弁(２)の上流側と下流側とを連通させる吸気バイパス通路(８)と、この吸気バイパス通路(８)を開閉するバイパス弁(９)とを設け、このバイパス弁(９)を前記制御手段(７)に連携させ、吸気圧センサ(５)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、制御手段(７)の制御により、所定時間だけバイパス弁(９)を開弁する。吸気バイパス通路(８)は、スロットルボディ(２０)の通路壁内に形成されている。吸気バイパス通路(８)の入口は、エアクリーナ内に臨み、出口はスロットル弁通路(１８)内のスロットル弁(２)下流に臨んでいる。
The device of the electronic fuel injection device is as follows.
As shown in FIGS. 1A and 1B, an intake bypass passage (8) for communicating the upstream side and the downstream side of the throttle valve (2) and a bypass valve (9) for opening and closing the intake bypass passage (8). ) And the bypass valve (9) is linked to the control means (7). When the rate of decrease of the intake pressure detected by the intake pressure sensor (5) is greater than a predetermined value, the control means (7 ), The bypass valve (9) is opened for a predetermined time. The intake bypass passage (8) is formed in the passage wall of the throttle body (20). The inlet of the intake bypass passage (8) faces the air cleaner, and the outlet faces the throttle valve (2) downstream of the throttle valve passage (18).
他の工夫は、次の通りである。
吸気圧センサ(５)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、前記制御手段(７)の制御により、吸気圧の減少速度が大きい程、バイパス弁(９)の開弁時間を長くするようにしている。また、エンジン温度検出手段(１０)を前記制御手段(７)に連携させ、エンジン温度が所定値よりも低い場合には、吸気圧センサ(５)で検出した吸気圧の減少速度の大きさに拘わらず、所定時間だけバスパス弁(９)を開弁するようにしている。このエンジン温度検出手段(１０)には、冷却水温センサを用いるが、これに代えて、エンジン油温センサを用いてもよい。
Other ideas are as follows.
When the rate of decrease of the intake pressure detected by the intake pressure sensor (5) is larger than a predetermined value, the control means (7) controls the opening of the bypass valve (9) as the rate of decrease of the intake pressure increases. The valve time is lengthened. Further, the engine temperature detecting means (10) is linked to the control means (7), and when the engine temperature is lower than a predetermined value, the magnitude of the decrease rate of the intake pressure detected by the intake pressure sensor (5) is set. Regardless, the bus pass valve (9) is opened for a predetermined time. A cooling water temperature sensor is used for the engine temperature detection means (10), but an engine oil temperature sensor may be used instead.
(１)‥吸気経路、(２)‥スロットル弁、(３)‥メカニカルガバナ、(４)‥インジェクタ、(５)‥吸気圧センサ、(６)‥エンジン回転数センサ、(７)‥制御手段、(８)‥吸気バイパス通路、(９)‥バイパス弁、(１０)‥エンジン温度検出手段。
(1) ... intake path, (2) ... throttle valve, (3) mechanical governor, (4) injector, (5) intake pressure sensor, (6) engine speed sensor, (7) control means , (8) ... Intake bypass passage, (9) ... Bypass valve, (10) ... Engine temperature detection means.
Claims (3)
スロットル弁(２)の上流側と下流側とを連通させる吸気バイパス通路(８)と、この吸気バイパス通路(８)を開閉するバイパス弁(９)とを設け、このバイパス弁(９)を前記制御手段(７)に連携させ、吸気圧センサ(５)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、制御手段(７)の制御により、所定時間だけバイパス弁(９)を開弁するようにした、ことを特徴とする電子燃料噴射式エンジン。 A throttle valve (2) is provided in the intake passage (1), and this throttle valve (2) is linked to a mechanical governor (3) to inject fuel into the intake downstream side of the throttle valve (2) (4) And an intake pressure sensor (5) for detecting the intake pressure downstream of the throttle valve (2), an engine rotation sensor (6), and a control means (7). The rotational speed sensor (6) is linked to the injector (4) via the control means (7), and the intake pressure detected by the intake pressure sensor (5) and the engine rotational speed detected by the engine rotational speed sensor (6). In the electronic fuel injection engine in which the control means (7) adjusts the fuel injection amount from the injector (4) based on
An intake bypass passage (8) for communicating the upstream side and the downstream side of the throttle valve (2) and a bypass valve (9) for opening and closing the intake bypass passage (8) are provided. When the rate of decrease of the intake pressure detected by the intake pressure sensor (5) is greater than a predetermined value in cooperation with the control means (7), the bypass valve (9) is controlled for a predetermined time by the control of the control means (7). An electronic fuel injection engine characterized by opening the valve.
吸気圧センサ(５)で検出した吸気圧の減少速度が所定値よりも大きい場合には、前記制御手段(７)の制御により、吸気圧の減少速度が大きい程、バイパス弁(９)の開弁時間を長くするようにした、ことを特徴とする電子燃料噴射式エンジン。 The electronic fuel injection engine according to claim 1,
When the rate of decrease of the intake pressure detected by the intake pressure sensor (5) is larger than a predetermined value, the control means (7) controls the opening of the bypass valve (9) as the rate of decrease of the intake pressure increases. An electronic fuel injection engine characterized in that the valve time is extended.
エンジン温度検出手段(１０)を前記制御手段(７)に連携させ、エンジン温度が所定値よりも低い場合には、吸気圧センサ(５)で検出した吸気圧の減少速度の大きさに拘わらず、所定時間だけバイパス弁(９)を開弁するようにした、ことを特徴とする電子燃料噴射式エンジン。
The electronic fuel injection engine according to claim 1 or 2,
When the engine temperature detection means (10) is linked to the control means (7) and the engine temperature is lower than a predetermined value, the intake pressure sensor (5) detects the rate of decrease in the intake pressure regardless of the magnitude. An electronic fuel injection engine characterized in that the bypass valve (9) is opened for a predetermined time.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7438047B2 (en) | 2007-03-09 | 2008-10-21 | Kubota Corporation | Multi-cylinder engine |
| WO2017129296A1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Pierburg Gmbh | Control device for an internal combustion engine |
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2005
- 2005-01-17 JP JP2005008668A patent/JP2006194208A/en active Pending
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