JPH07103050A - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射装置Info
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Abstract
行えないときの機関への燃料供給を確保する。 【構成】 各気筒1aは筒内に燃料を噴射するための筒
内噴射用燃料噴射弁11と吸気ポート67内に燃料を噴
射するための吸気ポート噴射用燃料噴射弁12とを具備
する。筒内噴射用燃料噴射弁11により燃料噴射が行わ
れているときに燃料分配管13内の燃料圧が設定範囲か
ら逸脱したとき、空燃比補正係数が設定範囲から逸脱し
たとき、あるいは燃料タンク20内の燃料量が設定燃料
量よりも少なくなったときには筒内噴射用燃料噴射弁1
1からの燃料噴射を停止すると共に吸気ポート噴射用燃
料噴射弁12から燃料噴射を行う。
Description
に関する。
燃料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸
気通路噴射用燃料噴射弁とを備えると共に筒内噴射用燃
料噴射弁に燃料を供給するための燃料ポンプを備えた内
燃機関の燃料噴射装置が公知である(特開昭63−13
8120号公報参照)。
射用燃料噴射弁あるいは筒内噴射用燃料噴射弁に燃料を
供給するための燃料ポンプが異常であるにもかかわらず
筒内噴射用燃料噴射弁から燃料噴射を行うようにすると
筒内噴射用燃料噴射弁から機関に供給される燃料量が正
規の燃料量からずれてしまう恐れがあり、特に筒内噴射
用燃料噴射弁から機関への燃料供給が停止した場合には
機関が停止してしまうという問題がある。
めに本発明によれば、筒内に燃料を噴射するための筒内
噴射用燃料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するた
めの吸気通路噴射用燃料噴射弁とを備えると共に該筒内
噴射用燃料噴射弁に燃料を供給するための燃料ポンプを
備えた内燃機関の燃料噴射装置において、上記筒内噴射
用燃料噴射弁からの燃料噴射時に筒内噴射用燃料噴射弁
あるいは上記燃料ポンプの異常を検出する異常検出手段
を設け、該異常検出手段が筒内噴射用燃料噴射弁あるい
は上記燃料ポンプの異常を検出したときには筒内噴射用
燃料噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に吸気通路噴
射用燃料噴射弁から燃料を噴射するようにしている。
えないときには吸気ポート噴射用燃料噴射弁から燃料噴
射が行われる。
aを備えている。各気筒1aはそれぞれ対応する吸気枝
管2を介して共通のサージタンク3に接続される。サー
ジタンク3は吸気ダクト4を介してエアフローメータ4
aに接続され、エアフローメータ4aはエアクリーナ5
に接続される。吸気ダクト4内にはステップモータ6に
よって駆動されるスロットル弁7が配置される。このス
ロットル弁7は機関負荷が極く低いときのみ或る程度閉
弁しており、機関負荷が少し高くなると全開状態に保持
される。一方、各気筒1aは共通の排気マニホルド8に
連結され、この排気マニホルド8は三元触媒コンバータ
9に連結される。
るための筒内噴射用燃料噴射弁11と吸気ポート内に向
けて燃料を噴射するための吸気ポート噴射用燃料噴射弁
12とがそれぞれ取り付けられる。これら燃料噴射弁1
1,12は電子制御ユニット30の出力信号に基づいて
それぞれ制御される。また、筒内噴射用燃料噴射弁11
は各筒内噴射用燃料噴射弁11に対して共通の燃料分配
管13に接続され、この燃料分配管13は燃料分配管1
3に向けて流通可能な逆止弁14を介して機関駆動式の
高圧ポンプ15に接続される。図1に示すように高圧ポ
ンプ15の吐出側は電磁弁15aを介して高圧ポンプ1
5の吸入側に連結される。この電磁弁15aの開度が小
さいとき程高圧ポンプ15から燃料分配管13内に供給
される燃料量が増大され、電磁弁15aが全開にされる
と高圧ポンプ15から燃料分配管13への燃料供給が停
止される。なお電磁弁15aは電子制御ユニット30の
出力信号に基づいて制御される。一方、吸気ポート噴射
用燃料噴射弁12は各吸気ポート噴射用燃料噴射弁12
に対して共通の燃料分配管16に接続される。燃料分配
管16および高圧ポンプ15は共通の燃料圧レギュレー
タ17を介して低圧ポンプ18に接続され、低圧ポンプ
18は燃料フィルタ19を介して燃料タンク20に接続
される。燃料圧レギュレータ17は低圧ポンプ18から
吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よ
りも高くなると低圧ポンプ18から吐出された燃料の一
部を燃料タンク20に戻すようにし、したがって吸気ポ
ート噴射用燃料噴射弁12に供給される燃料圧および高
圧ポンプ15に供給される燃料圧が上記設定燃料圧より
も高くなるのを阻止している。さらに、図1に示すよう
に高圧ポンプ15と燃料圧レギュレータ17間には流通
弁21が設けられる。この流通弁21は通常開弁されて
いるが、流通弁21が閉弁されると低圧ポンプ18から
高圧ポンプ15への燃料供給が停止される。なお流通弁
21は電子制御ユニット30の出力信号に基づいて制御
される。
30はデジタルコンピュータからなり双方向性バス31
を介して相互に接続されたROM(リードオンリメモ
リ)32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、C
PU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート35およ
び出力ポート36を具備する。エアフローメータ4aは
吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフロ
ーメータ4aの出力電圧はAD変換器37を介して入力
ポート35に入力される。燃料タンク20には燃料タン
ク内の燃料量に比例した出力電圧を発生する燃料量セン
サ38が取付けられ、この燃料量センサ38の出力電圧
はAD変換器39を介して入力ポート35に入力され
る。燃料分配管13には燃料分配管13内の燃料圧に比
例した出力電圧を発生する燃料圧センサ40が取付けら
れ、この燃料圧センサ40の出力電圧はAD変換器41
を介して入力ポート35に入力される。触媒9上流の排
気マニホルド8には排気ガス中の酸素濃度に比例した出
力電圧を発生する酸素濃度センサ42が取付けられ、こ
の酸素濃度センサ42の出力電圧はAD変換器43を介
して入力ポート35に入力される。アクセルペダル10
はアクセルペダル10の踏込み量に比例した出力電圧を
発生する負荷センサ44に接続され、負荷センサ44の
出力電圧はAD変換器45を介して入力ポート35に入
力される。また、入力ポート35には機関回転数を表す
出力パルスを発生する回転数センサ46が接続される。
一方、出力ポート36は対応する駆動回路47を介して
ステップモータ6、各筒内噴射用燃料噴射弁11、各吸
気ポート噴射用燃料噴射弁12、電磁弁15aおよび流
通弁21に接続される。
る。図2を参照すると、61はシリンダブロック、62
は頂面上に凹部62aが形成されたピストン、63はシ
リンダブロック61上に固締されたシリンダヘッド、6
4はピストン62とシリンダヘッド63間に形成された
燃焼室、65は吸気弁、66は排気弁、67は吸気ポー
ト、68は排気ポート、69は点火栓をそれぞれ示す。
吸気ポート67は燃焼室64内に流入した空気がシリン
ダ軸線周りの旋回流を発生するように構成されている。
凹部62aは筒内噴射用燃料噴射弁11側に位置するピ
ストン62周縁部からピストン62中央部に向かって延
び、また点火栓69の下方において上方に延びるように
形成される。
料供給方法を示し、図4は筒内噴射が行われたときの燃
料供給方法を示している。図1に示す実施例では図5に
示すように機関回転数Nとアクセルペダル10の踏込み
量Lとに依存して吸気ポート噴射あるいは筒内噴射のい
ずれかが行われる。なお図5において吸気ポート噴射を
行うべき領域と筒内噴射を行うべき領域間に第3の領域
を設け、この第3の領域においては吸気行程初期に吸気
ポート噴射用燃料噴射弁12から要求燃料量の一部を吸
気ポート噴射すると共に圧縮行程末期に筒内噴射用燃料
噴射弁11から残りの燃料を筒内噴射するようにしても
よい。機関運転状態が図5において吸気ポート噴射を行
うべき領域にあるときには、図3に示すように機関吸気
行程初期において吸気ポート噴射用燃料噴射弁12から
吸気ポート67内に燃料噴射Fが行われる。次いで吸気
弁65を介して空気が吸入され、その結果燃料は旋回流
により気化されつつ拡散され、したがって燃焼室64内
は混合気によりほぼ一様に満たされるようになる。この
混合気は点火栓69により着火される。なお吸気ポート
噴射用燃料噴射弁12により吸気ポート噴射が行われる
ときには筒内噴射用燃料噴射弁11からの燃料噴射は停
止され、またこのとき電磁弁15aは全開とされて高圧
ポンプ15から燃料分配管13への燃料の供給は停止さ
れている。これに対し機関運転状態が図5において筒内
噴射を行うべき領域にあるときには、図4(A)に示す
ように機関圧縮行程末期において筒内噴射用燃料噴射弁
11から圧縮工程末期において凹部62aに向けて燃料
Fが噴射される。この燃料Fは凹部62a内周面に沿い
つつ進行し、次いで点火栓69下方において上方に進行
し、それによって図4(B)に示すように凹部62a内
に混合気Gが形成される。このとき凹部62a以外の燃
焼室64内は空気で満たされている。次いで混合気が点
火栓69によって着火せしめられる。なお筒内噴射用燃
料噴射弁11により筒内噴射が行われるときには吸気ポ
ート噴射用燃料噴射弁12からの燃料噴射は停止されて
いる。
射用燃料噴射弁11により筒内噴射を行うべきときには
燃料分配管13内の燃料圧PFが予め定められた一定の
目標燃料圧になるように高圧ポンプ15から燃料分配管
13への燃料供給量を制御している。ところが、例えば
高圧ポンプ15あるいは電磁弁15aが故障したような
場合に筒内噴射用燃料噴射弁11により筒内噴射を行う
ようにすると高圧ポンプ15から燃料分配管13へ正規
の燃料量が供給できなくなり、その結果燃料分配管13
内の燃料圧PFを目標燃料圧にできないので筒内噴射用
燃料噴射弁11から噴射される燃料量が要求燃料量から
ずれてしまう。そこで図1に示した実施例では筒内噴射
用燃料噴射弁11からの燃料噴射が良好に行われるのに
適当な圧力範囲を予め定め、燃料分配管13内の燃料圧
PFがこの圧力範囲から逸脱したときには筒内噴射用燃
料噴射弁11からの燃料噴射を停止すると共に吸気ポー
ト噴射用燃料噴射弁12から燃料噴射を行うようにして
いる。このため機関には吸気ポート噴射用燃料噴射弁1
2から要求された燃料量だけ燃料を供給できるようにな
り、またこのとき機関が停止されるのが阻止できる。
メータ4aおよび酸素濃度センサ42の出力信号に基づ
いて機関空燃比が目標空燃比になるように制御してい
る。すなわち機関空燃比がリーン(希薄)であるときに
は空燃比補正係数KAFを増大させることにより燃料噴
射量を増大し、機関空燃比がリッチ(過濃)であるとき
には空燃比補正係数KAFを減少させることにより燃料
噴射量を減少する。ところが高圧ポンプ15、電磁弁1
5aあるいは筒内噴射用燃料噴射弁11が故障したよう
な場合に筒内噴射用燃料噴射弁11により筒内噴射を行
うようにすると上述のように筒内噴射用燃料噴射弁11
から噴射される燃料量が要求燃料量からずれてしまう。
そこで図1に示した実施例では筒内噴射用燃料噴射弁1
1からの燃料噴射が良好に行われるのに適当な空燃比補
正係数範囲を予め定め、空燃比補正係数KAFがこの空
燃比補正係数範囲から逸脱したときにも筒内噴射用燃料
噴射弁11からの燃料噴射を停止すると共に吸気ポート
噴射用燃料噴射弁12から燃料噴射を行うようにしてい
る。このため機関には吸気ポート噴射用燃料噴射弁12
から要求された燃料量だけ燃料を供給できるようにな
り、またこのとき機関が停止されるのが阻止できる。
いときに筒内噴射用燃料噴射弁11により筒内噴射を行
うようにすると高圧ポンプ15に空気を含んだ燃料が供
給される恐れがある。高圧ポンプ15に空気を含んだ燃
料が供給されると高圧ポンプ15が焼き付く恐れがあ
り、また燃料分配管13内に空気が混入すると筒内噴射
用燃料噴射弁11から噴射される燃料量が正規の燃料量
からずれてしまう。そこで図1に示した実施例では燃料
タンク20内の燃料量Vが予め定められた設定燃料量V
0以下になったときには流通弁21を閉弁して筒内噴射
用燃料噴射弁11による筒内噴射を停止すると共に吸気
ポート噴射用燃料噴射弁11により吸気ポート噴射を行
うようにしている。その結果高圧ポンプ15あるいは燃
料分配管13内に空気が混入するのが阻止され、したが
って高圧ポンプ15が焼き付きのを阻止できると共に機
関に供給される燃料量が正規の燃料量からずれるのを阻
止できる。
射用燃料噴射弁11からの燃料噴射が停止されていると
きには燃料分配管13内の燃料圧によって筒内噴射用燃
料噴射弁11の閉弁状態を維持するようにしている。と
ころが筒内噴射用燃料噴射弁11による燃料噴射の停止
時に燃料分配管13内の燃料圧が低いと燃焼室64内の
燃焼圧によって筒内噴射用燃料噴射弁11が開弁する恐
れがある。筒内噴射用燃料噴射弁11からの燃料噴射停
止時に筒内噴射用燃料噴射弁11が開弁すると燃焼室6
4内の燃焼ガスが筒内噴射用燃料噴射弁11内に流入
し、次いで筒内噴射用燃料噴射弁11から燃料噴射すべ
きときに筒内噴射用燃料噴射弁11から噴射される燃料
量が正規の燃料量からずれてしまう。また、筒内噴射用
燃料噴射弁11内に燃焼室64内の燃焼ガスが筒内噴射
用燃料噴射弁11内に流入すると燃焼ガス中のすすによ
って筒内噴射用燃料噴射弁11のノズルが目詰まりする
恐れがあり、その結果筒内噴射用燃料噴射弁11から燃
料噴射が行えなくなる恐れがある。そこで図1に示した
実施例では燃焼室64内の燃焼圧により筒内噴射用燃料
噴射弁11が開弁しないような設定圧力P0を燃料分配
管13内の燃料圧PFに対して予め定め、吸気ポート噴
射用燃料噴射弁12による吸気ポート噴射を行うべきと
きに燃料分配管13内の燃料圧PFが設定圧力P0より
も低いときには燃料分配管13内の燃料圧PFが設定圧
力P0以上となるように高圧ポンプ15から燃料分配管
13内に燃料を供給するようにしている。その結果筒内
噴射用燃料噴射弁11からの燃料噴射の停止時に燃焼室
64内の燃焼圧によって筒内噴射用燃料噴射弁11が開
弁するのを阻止できる。ところが、図1に示した実施例
では上述のように例えば高圧ポンプ15が故障したよう
な場合にも吸気ポート噴射用燃料噴射弁12により吸気
ポート噴射を行うようにしており、したがって例えば高
圧ポンプ15が故障したことにより吸気ポート噴射を行
うような場合には燃料分配管13内の燃料圧PFを設定
圧力P0まで昇圧できない恐れがある。そこで本実施例
では筒内噴射用燃料噴射弁11からの燃料噴射が停止さ
れてから予め定められた設定時間が経過した後に燃料分
配管13内の燃料圧PFが設定圧力P0よりも依然とし
て低いときには流通弁21を閉弁し、また電磁弁15a
を全開するようにしている。
を実行するためのルーチンを説明する。これらのルーチ
ンは予め定められた一定時間毎の割込みによってそれぞ
れ実行される。まず図6を参照すると、ステップ80で
は現在行われている燃料噴射が筒内噴射用燃料噴射弁1
1による筒内噴射であるか否かが判別される。筒内噴射
が行われているときにはステップ81に進み、吸気ポー
ト噴射が行われているときにはステップ86に進む。ス
テップ81では燃料分配管13内の燃料圧PFが許容最
小圧力P1よりも高いか否かが判別される。PF>P1
のときにはステップ82に進み、燃料分配管13内の燃
料圧PFが許容最大圧力P2よりも低いか否かが判別さ
れる。PF<P2のときにはステップ83に進み、空燃
比補正係数KAFが許容最小値K1よりも小さいか否か
が判別される。KAF>K1のときにはステップ84に
進み、空燃比補正係数KAFが許容最大値K2よりも大
きいか否かが判別される。KAF<K2のときにはステ
ップ85に進み、燃料タンク20内の燃料量Vが予め定
められた設定燃料量V0よりも多いか否かが判別され
る。V>V0のときにはステップ86に進み、ステップ
86では第1カウンタC1がリセットされる。この第1
カウンタC1はPF≦P1(ステップ81)、PF≧P
2(ステップ82)、KAF≦K1(ステップ83)、
KAF≧K2(ステップ84)、V≦V0(ステップ8
5)のいずれか1つが成立したときからの時間を示して
いる。次いでステップ87ではPF≦P1(ステップ8
1)、PF≧P2(ステップ82)、KAF≦K1(ス
テップ83)、KAF≧K2(ステップ84)、V≦V
0(ステップ85)のいずれか1つが予め定められた時
間だけ継続して成立したとき、すなわち第1カウンタC
1が設定値C1Mになったとき、にセットされるフラグ
がリセットされる。
≧P2(ステップ82)、KAF≦K1(ステップ8
3)、KAF≧K2(ステップ84)、V≦V0(ステ
ップ85)のいずれか1つが成立したときにはステップ
88に進み、第1カウンタC1が設定値C1Mになって
いるか否かが判別される。C1<C1Mのときにはステ
ップ89に進み、第1カウンタC1をカウントする。C
1=C1Mとなったときにはステップ90に進み、フラ
グをセットする。
はフラグがセットされているか否かが判別される。フラ
グがセットされていないときにはステップ101に進
み、図5のマップに基づいて筒内噴射用燃料噴射弁11
により筒内噴射を行うべきか否かが判別される。筒内噴
射を行うべきときにはステップ102に進んで筒内噴射
用燃料噴射弁11により筒内噴射を行い、吸気ポート噴
射を行うべきときにはステップ103に進んで吸気ポー
ト噴射用燃料噴射弁12により吸気ポート噴射を行う。
一方、ステップ100においてフラグがセットされてい
るときにはステップ103に進んで吸気ポート噴射用燃
料噴射弁12により吸気ポート噴射を行う。
在筒内噴射が行われているか否かが判別される。筒内噴
射が行われているときにはステップ111に進み、燃料
分配管13内の燃料圧PFが目標燃料圧となるように電
磁弁15aの開度が制御される。次いでステップ112
に進み、第2カウンタC2がリセットされる。吸気ポー
ト噴射が行われているときにはステップ111からステ
ップ113に進み、燃料分配管13内の燃料圧PFが予
め定められた設定圧力P0よりも低いか否かが判別され
る。この設定圧力はP1<P0<P2となるように定め
られる。PF≧P0のときにはステップ114に進み、
第2カウンタC2がリセットされる。次いでステップ1
15に進み、電磁弁15aが全開にされる。一方、PF
<P0のときにはステップ116に進み、電磁弁15a
が全閉にされる。次いでステップ117に進んで第2カ
ウンタC2をカウントする。第2カウンタC2は吸気ポ
ート噴射が行われているときに高圧ポンプ15から燃料
分配管13への燃料供給が行われている時間を表してい
る。次いでステップ118では第2カウンタC2が設定
値C2Mになったか否かが判別される。C2<C2Mで
あるときには処理サイクルを終了し、C2=C2Mにな
ったときにはステップ119に進んで流通弁21を閉弁
する。次いでステップ115に進み、電磁弁15aを全
開にする。
射が行えないときには吸気ポート噴射用燃料噴射弁から
燃料噴射が行われるので機関への燃料供給を確保でき、
したがって筒内噴射用燃料噴射弁から正常な燃料噴射が
行えないときにも機関運転を継続することができる。
図である。
る。
る。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用
燃料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸
気通路噴射用燃料噴射弁とを備えると共に該筒内噴射用
燃料噴射弁に燃料を供給するための燃料ポンプを備えた
内燃機関の燃料噴射装置において、上記筒内噴射用燃料
噴射弁からの燃料噴射時に筒内噴射用燃料噴射弁あるい
は上記燃料ポンプの異常を検出する異常検出手段を設
け、該異常検出手段が筒内噴射用燃料噴射弁あるいは上
記燃料ポンプの異常を検出したときには筒内噴射用燃料
噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に吸気通路噴射用
燃料噴射弁から燃料を噴射するようにした内燃機関の燃
料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05254105A JP3094751B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05254105A JP3094751B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07103050A true JPH07103050A (ja) | 1995-04-18 |
JP3094751B2 JP3094751B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=17260298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05254105A Expired - Lifetime JP3094751B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3094751B2 (ja) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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