JPH07103110A - エンジン制御システム - Google Patents
エンジン制御システムInfo
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- JPH07103110A JPH07103110A JP5245289A JP24528993A JPH07103110A JP H07103110 A JPH07103110 A JP H07103110A JP 5245289 A JP5245289 A JP 5245289A JP 24528993 A JP24528993 A JP 24528993A JP H07103110 A JPH07103110 A JP H07103110A
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- JP
- Japan
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- valve
- air
- amount
- fuel injection
- control system
- Prior art date
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アイドル回転数及び空燃比を変動させること
なく、排気浄化性、特に未燃炭化水素を低減することが
でき、しかも、気筒内の混合気形成並びに燃焼性を向上
させることができるとともに、燃費を向上させることの
できる、エンジン制御システムを提供すること。 【構成】 燃料噴射弁2と、絞り弁3上流の吸気管11
3内から前記燃料噴射弁2の先端に空気を導く空気通路
110と、該空気通路110に流れる空気量を制御する
制御弁21、27と、を有するエンジン制御システムに
おいて、前記制御弁21、27は、アイドルスピード制
御用の空気量と微粒化用空気量の二つの制御を行う機能
を備えたものからなる。
なく、排気浄化性、特に未燃炭化水素を低減することが
でき、しかも、気筒内の混合気形成並びに燃焼性を向上
させることができるとともに、燃費を向上させることの
できる、エンジン制御システムを提供すること。 【構成】 燃料噴射弁2と、絞り弁3上流の吸気管11
3内から前記燃料噴射弁2の先端に空気を導く空気通路
110と、該空気通路110に流れる空気量を制御する
制御弁21、27と、を有するエンジン制御システムに
おいて、前記制御弁21、27は、アイドルスピード制
御用の空気量と微粒化用空気量の二つの制御を行う機能
を備えたものからなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンジン制御システムに
係り、特に、燃料噴射を制御して排気を浄化させるエン
ジン制御システムに関する。
係り、特に、燃料噴射を制御して排気を浄化させるエン
ジン制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、排気ガスの浄化を向上させるこ
と、特に、排気ガス中の未燃炭化水素を低減させること
が要請されている。このような技術として、絞り弁の上
流から燃料噴射弁の先端に空気を導くバイパス通路を設
け、該導入空気により噴射燃料を微粒化させ、空気と燃
料をよく混合させて完全燃焼を促進させるようにしたも
のが知られている(例えば、特公平2−8144号公報
参照)。
と、特に、排気ガス中の未燃炭化水素を低減させること
が要請されている。このような技術として、絞り弁の上
流から燃料噴射弁の先端に空気を導くバイパス通路を設
け、該導入空気により噴射燃料を微粒化させ、空気と燃
料をよく混合させて完全燃焼を促進させるようにしたも
のが知られている(例えば、特公平2−8144号公報
参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のエン
ジン制御システムにあっては、バイパス通路からの微粒
化用空気量が多くなればなるほど、噴射燃料に多量の空
気が衝突し、燃料を微粒化することができるので、燃料
と空気との混合が促進できる。しかしながら、絞り弁で
空気量を絞ったとしても、バイパス通路から多量の空気
量がエンジンに供給されてしまい、そのため、アイドル
空気量が制御範囲を超え、例えばアイドル運転時の空気
量が多くなってエンジンの回転数が高くなり過ぎる場合
が生じる。この場合、エンジン回転数が高くなると燃料
消費量が増加し、それに伴って、かえって未燃炭化水素
の量が増加してしまうという問題点があった。また、空
気導入によって燃料噴射弁先端の圧力が吸気管内圧力よ
り高くなり、燃料噴射量が変化する問題があった。この
ため、気流によって噴霧の微粒化を向上させても、アイ
ドル回転数が高くなったり、燃料噴射量が絞り弁によっ
て排気浄化、燃費向上の阻害要因にもなっていた。
ジン制御システムにあっては、バイパス通路からの微粒
化用空気量が多くなればなるほど、噴射燃料に多量の空
気が衝突し、燃料を微粒化することができるので、燃料
と空気との混合が促進できる。しかしながら、絞り弁で
空気量を絞ったとしても、バイパス通路から多量の空気
量がエンジンに供給されてしまい、そのため、アイドル
空気量が制御範囲を超え、例えばアイドル運転時の空気
量が多くなってエンジンの回転数が高くなり過ぎる場合
が生じる。この場合、エンジン回転数が高くなると燃料
消費量が増加し、それに伴って、かえって未燃炭化水素
の量が増加してしまうという問題点があった。また、空
気導入によって燃料噴射弁先端の圧力が吸気管内圧力よ
り高くなり、燃料噴射量が変化する問題があった。この
ため、気流によって噴霧の微粒化を向上させても、アイ
ドル回転数が高くなったり、燃料噴射量が絞り弁によっ
て排気浄化、燃費向上の阻害要因にもなっていた。
【0004】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、アイドル回転数及び空燃
比を変動させることなく、排気浄化性、特に未燃炭化水
素を低減することができ、しかも、気筒内の混合気形成
並びに燃焼性を向上させることができるとともに、燃費
を向上させることのできる、エンジン制御システムを提
供することである。
たものであって、その目的は、アイドル回転数及び空燃
比を変動させることなく、排気浄化性、特に未燃炭化水
素を低減することができ、しかも、気筒内の混合気形成
並びに燃焼性を向上させることができるとともに、燃費
を向上させることのできる、エンジン制御システムを提
供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係わるエンジン制御システムは、基本的に
は、燃料噴射弁と、絞り弁上流の吸気管内から前記燃料
噴射弁の先端に空気を導く微粒化用空気通路と、該空気
通路に流れる空気量を制御する制御弁と、を有するエン
ジン制御システムにおいて、前記制御弁は、アイドルス
ピード制御用の空気量と微粒化用空気量の二つの制御を
行う機能を備えたものであることを特徴としている。
め、本発明に係わるエンジン制御システムは、基本的に
は、燃料噴射弁と、絞り弁上流の吸気管内から前記燃料
噴射弁の先端に空気を導く微粒化用空気通路と、該空気
通路に流れる空気量を制御する制御弁と、を有するエン
ジン制御システムにおいて、前記制御弁は、アイドルス
ピード制御用の空気量と微粒化用空気量の二つの制御を
行う機能を備えたものであることを特徴としている。
【0006】また、燃料噴射弁と、燃料噴射弁の先端に
空気を導く微粒化用空気通路と、微粒化用空気量を制御
する弁と、吸気管通路に設けられ該吸気管通路の一部を
閉塞することにより気筒内にスワールを形成させるスワ
ール制御弁と、を備えたエンジン制御システムにおい
て、前記スワール制御弁の開度を連続的に変化させると
ともに、その開度に応じて微粒化用空気量の制御を行う
ようにしたことを特徴としている。
空気を導く微粒化用空気通路と、微粒化用空気量を制御
する弁と、吸気管通路に設けられ該吸気管通路の一部を
閉塞することにより気筒内にスワールを形成させるスワ
ール制御弁と、を備えたエンジン制御システムにおい
て、前記スワール制御弁の開度を連続的に変化させると
ともに、その開度に応じて微粒化用空気量の制御を行う
ようにしたことを特徴としている。
【0007】
【作用】アイドル空気量、始動空気量の一部は微粒化用
空気に導かれる。その空気量をデユーテイソレノイド弁
で高応答で制御する。さらにアイドル空気量、始動空気
量の漏れ分を微粒化用空気に導くように構成されている
ので、有効に微粒化用空気を利用できる。それによって
広い運転域で排気浄化性を向上できる。また、燃料噴射
量を吸気管内圧力またはそれに応じたパラメータで制御
することによって、微粒化用空気導入時の燃料量変化を
低減できる。さらに水温などエンジンまたは触媒の温度
に応じたパラメータで制御することによって、微粒化用
空気導入条件を推定し、微粒化用空気導入時の燃料量変
化を低減できる。これによって、排気浄化性を向上でき
る。
空気に導かれる。その空気量をデユーテイソレノイド弁
で高応答で制御する。さらにアイドル空気量、始動空気
量の漏れ分を微粒化用空気に導くように構成されている
ので、有効に微粒化用空気を利用できる。それによって
広い運転域で排気浄化性を向上できる。また、燃料噴射
量を吸気管内圧力またはそれに応じたパラメータで制御
することによって、微粒化用空気導入時の燃料量変化を
低減できる。さらに水温などエンジンまたは触媒の温度
に応じたパラメータで制御することによって、微粒化用
空気導入条件を推定し、微粒化用空気導入時の燃料量変
化を低減できる。これによって、排気浄化性を向上でき
る。
【0008】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例を説明す
る。図1は本発明一実施例のシステム全体の構成図であ
る。図1において、エアクリーナ(図示せず)のエンジ
ンへの吸気側の吸気管113には、エアクリーナで濾過
された吸入空気の質量(流量)を検出するエアフロメー
タ1が設けられている。この吸気空気量信号はECM(E
lectronic ControlModule)7に入力される。また、吸気
管113には、エンジンに吸入される空気量を調整する
絞り弁3が設けられるとともに、この絞り弁3にバイパ
スして配設された通路に流れる補助空気量を制御するこ
とにより、常に一定のアイドル回転数を維持可能とした
アイドル・スピード・コントロール(ISC)バルブ4
が設けられている。
る。図1は本発明一実施例のシステム全体の構成図であ
る。図1において、エアクリーナ(図示せず)のエンジ
ンへの吸気側の吸気管113には、エアクリーナで濾過
された吸入空気の質量(流量)を検出するエアフロメー
タ1が設けられている。この吸気空気量信号はECM(E
lectronic ControlModule)7に入力される。また、吸気
管113には、エンジンに吸入される空気量を調整する
絞り弁3が設けられるとともに、この絞り弁3にバイパ
スして配設された通路に流れる補助空気量を制御するこ
とにより、常に一定のアイドル回転数を維持可能とした
アイドル・スピード・コントロール(ISC)バルブ4
が設けられている。
【0009】吸気管113のエンジン入口近傍には燃料
噴射のための燃料噴射弁2が設けられるとともに、絞り
弁3の上流から燃料噴射弁2に跨って微粒化用空気を導
くバイパス通路110が設けられている。燃料噴射弁2
からの燃料噴射量は、クランク角センサ9によって検出
されたエンジン回転数、水温センサ12により検出され
たエンジンの冷却水温、O2 センサ14により検出され
た排気ガス中に含まれるO2 濃度、シリンダ内に吸入さ
れる空気量等を入力信号としてECM7により算出され
決定される。また、前記バイパス通路110には、空気
量を制御する制御弁10、並びに空気を加熱するための
ヒータ5が設けられるとともに、このヒータ5を制御す
るためのヒータ制御電源6が設けられている。こうし
て、微粒化用空気は、絞り弁3の上流から燃料噴射弁2
の先端に導かれ、この導入空気は燃料噴射弁2から噴射
された燃料と衝突することにより燃料の微粒化を促進さ
せる。なお、制御弁10は電磁弁または冷却水温度で機
械的に制御されるいわゆるワックスタイプとしてもよ
い。
噴射のための燃料噴射弁2が設けられるとともに、絞り
弁3の上流から燃料噴射弁2に跨って微粒化用空気を導
くバイパス通路110が設けられている。燃料噴射弁2
からの燃料噴射量は、クランク角センサ9によって検出
されたエンジン回転数、水温センサ12により検出され
たエンジンの冷却水温、O2 センサ14により検出され
た排気ガス中に含まれるO2 濃度、シリンダ内に吸入さ
れる空気量等を入力信号としてECM7により算出され
決定される。また、前記バイパス通路110には、空気
量を制御する制御弁10、並びに空気を加熱するための
ヒータ5が設けられるとともに、このヒータ5を制御す
るためのヒータ制御電源6が設けられている。こうし
て、微粒化用空気は、絞り弁3の上流から燃料噴射弁2
の先端に導かれ、この導入空気は燃料噴射弁2から噴射
された燃料と衝突することにより燃料の微粒化を促進さ
せる。なお、制御弁10は電磁弁または冷却水温度で機
械的に制御されるいわゆるワックスタイプとしてもよ
い。
【0010】エキゾーストマニホールドからインテーク
マニホールドにかけて、これを連通させる連通路111
が設けられるとともに、該連通路111にはECM7の
制御信号により駆動回路8により作動されるEGR(Exh
aust Gas Recirculation)バルブ112が設けられ、こ
れにより排出された排気ガスの一部が吸気管に還流さ
れ、不活性ガスである排気ガスは吸気混合ガスとともに
シリンダ内に吸入され、高温燃焼時に発生する窒素酸化
物が抑制される。また、吸気管113には吸気圧力計1
1が設けられ、この吸気管圧力計11によりEGR量を
制御するための吸気管内圧力の検出が行われ、その検出
値はECM7へ出力される。
マニホールドにかけて、これを連通させる連通路111
が設けられるとともに、該連通路111にはECM7の
制御信号により駆動回路8により作動されるEGR(Exh
aust Gas Recirculation)バルブ112が設けられ、こ
れにより排出された排気ガスの一部が吸気管に還流さ
れ、不活性ガスである排気ガスは吸気混合ガスとともに
シリンダ内に吸入され、高温燃焼時に発生する窒素酸化
物が抑制される。また、吸気管113には吸気圧力計1
1が設けられ、この吸気管圧力計11によりEGR量を
制御するための吸気管内圧力の検出が行われ、その検出
値はECM7へ出力される。
【0011】一方、排気管には、排気ガスを浄化するた
めの主触媒15が設けられるとともに、この主触媒15
の上流には、始動時に主触媒15を電気加熱してその活
性化を高めるための電気加熱触媒13(前触媒)が設け
られ、この電気加熱触媒13はECM7からの制御信号
により制御される駆動回路18に接続されている。ま
た、排気管には、ECM7からの制御信号により駆動回
路17を介して作動される二次エアポンプ16が設けら
れ、排気管内に空気を導入して未燃炭化水素を燃焼させ
るようになっている。
めの主触媒15が設けられるとともに、この主触媒15
の上流には、始動時に主触媒15を電気加熱してその活
性化を高めるための電気加熱触媒13(前触媒)が設け
られ、この電気加熱触媒13はECM7からの制御信号
により制御される駆動回路18に接続されている。ま
た、排気管には、ECM7からの制御信号により駆動回
路17を介して作動される二次エアポンプ16が設けら
れ、排気管内に空気を導入して未燃炭化水素を燃焼させ
るようになっている。
【0012】図2に冷却水温とエンジン吸入空気量の関
係を示す。図2からもわかるように、冷却水温が低いほ
どエンジンに吸入させる空気量を大きくしてエンジン回
転数を高くし、燃焼の安定化、アイドル回転の安定化を
図るように制御している。図3は、従来の問題点を明ら
かにするために、圧力制御弁(PCV)、絞り弁(Th
/C)、アイドル・スピード・コントロール弁(IS
C)の各弁からの漏れ空気量を示す図である。図3
(a)は、燃料微粒化用空気(アシストエア:AAI)
を用いないシステムにおける、圧力制御弁(PCV)、
絞り弁(Th/C)、アイドル空気量制御弁(ISC)
の各弁から漏れる空気量を示し、図3(b)は、アシス
トエアを用いた場合での各弁から漏れる空気量を示すも
のである。図3(a)においては、例えば、漏れ空気量
の合計が100(l/min)となり、これは冷却水温が80
度付近の空気量に相当する。これ以上空気量が多くなる
とアイドル回転数が目標値より多くなってしまう。一
方、図3(b)に示すように、アシストエアを導入した
場合には、漏れ空気量が多くなり過ぎるため、アイドル
回転数が高くなる。このため各弁からの漏れ空気量を少
なくすることが行なわれているが、加工精度など点で困
難である。
係を示す。図2からもわかるように、冷却水温が低いほ
どエンジンに吸入させる空気量を大きくしてエンジン回
転数を高くし、燃焼の安定化、アイドル回転の安定化を
図るように制御している。図3は、従来の問題点を明ら
かにするために、圧力制御弁(PCV)、絞り弁(Th
/C)、アイドル・スピード・コントロール弁(IS
C)の各弁からの漏れ空気量を示す図である。図3
(a)は、燃料微粒化用空気(アシストエア:AAI)
を用いないシステムにおける、圧力制御弁(PCV)、
絞り弁(Th/C)、アイドル空気量制御弁(ISC)
の各弁から漏れる空気量を示し、図3(b)は、アシス
トエアを用いた場合での各弁から漏れる空気量を示すも
のである。図3(a)においては、例えば、漏れ空気量
の合計が100(l/min)となり、これは冷却水温が80
度付近の空気量に相当する。これ以上空気量が多くなる
とアイドル回転数が目標値より多くなってしまう。一
方、図3(b)に示すように、アシストエアを導入した
場合には、漏れ空気量が多くなり過ぎるため、アイドル
回転数が高くなる。このため各弁からの漏れ空気量を少
なくすることが行なわれているが、加工精度など点で困
難である。
【0013】これに対し、本発明においては、ISCの
漏れ空気量を微粒化用空気(アシストエア)として用い
たり、ISCの漏れ空気量を減少させる構成としている
ので、漏れ空気量が多くなり過ぎたり、回転数が高くな
り過ぎることを防止することができる。前述の如く、図
1の実施例においては、ISCバルブと微粒化用空気
(エアアシスト)制御弁とを別体で構成したのに対し、
以下に、これら二つの機能を有する弁を一体化して構成
した制御装置の例を示す。なお、以下の図示例の説明に
おいて、同一の機能部分は同一の符合を付し、重複する
説明は省略する。
漏れ空気量を微粒化用空気(アシストエア)として用い
たり、ISCの漏れ空気量を減少させる構成としている
ので、漏れ空気量が多くなり過ぎたり、回転数が高くな
り過ぎることを防止することができる。前述の如く、図
1の実施例においては、ISCバルブと微粒化用空気
(エアアシスト)制御弁とを別体で構成したのに対し、
以下に、これら二つの機能を有する弁を一体化して構成
した制御装置の例を示す。なお、以下の図示例の説明に
おいて、同一の機能部分は同一の符合を付し、重複する
説明は省略する。
【0014】図4において、図示例の制御装置21は、
内部にソレノイド19でデューティ制御されるととも
に、両面もしくは片面が円錐形状に形成され、スプリン
グ24により図5の左向に付勢された制御弁22、23
が配されている。そして、吸気管113から制御装置2
1まで延設された通路26と、該通路25から分岐した
通路25により連結されるとともに、制御装置21の中
央部から吸気管113まで通路29により接続されてい
る。さらに、通路29の途中には、これと分岐して吸気
管113に接続されたアシストエア通路28が設けられ
るとともに、電磁弁27が設けられている。このような
構成により、アイドル空気は、矢印で示すように、絞り
弁3の上流から通路26、及び通路25を通って制御弁
22、23で制御され、通路29で合流して吸気管11
3に導かれる。目標回転数を高く設定したいときには電
磁弁27を開放し、通路29(ISC機能)及び通路2
8(アシストエア機能)の両方から流入させ、アシスト
エア機能のみならずISC機能をも併有させることがで
きる。他方、目標空気量が小さいときには電磁弁27を
全閉し、導入空気を微粒化用空気としてアシストエア通
路28から導入させ、図3(b)で示した斜線部分(弁
22、23による漏れ空気量)を常に微粒化用空気とし
て燃料噴射弁2に導くことができる。したがって、弁の
精度を上げることなく空気量を減らすことができるの
で、アイドル回転数が上昇し過ぎることなく、排気浄化
性を広い運転範囲で確保できる。また、デユーテイ制御
によって、ISC制御を高応答で行なうことができるの
で、アイドル安定性向上や空気量導入によるエンジント
ルクの制御性も向上する。これは従来のステッピングモ
ータを用いた制御に比べて高い応答性を確保できる。例
えば、ステッピングモータでは応答時間1から2秒に対
して、本発明の電磁弁2では100ミリ秒程度である。
内部にソレノイド19でデューティ制御されるととも
に、両面もしくは片面が円錐形状に形成され、スプリン
グ24により図5の左向に付勢された制御弁22、23
が配されている。そして、吸気管113から制御装置2
1まで延設された通路26と、該通路25から分岐した
通路25により連結されるとともに、制御装置21の中
央部から吸気管113まで通路29により接続されてい
る。さらに、通路29の途中には、これと分岐して吸気
管113に接続されたアシストエア通路28が設けられ
るとともに、電磁弁27が設けられている。このような
構成により、アイドル空気は、矢印で示すように、絞り
弁3の上流から通路26、及び通路25を通って制御弁
22、23で制御され、通路29で合流して吸気管11
3に導かれる。目標回転数を高く設定したいときには電
磁弁27を開放し、通路29(ISC機能)及び通路2
8(アシストエア機能)の両方から流入させ、アシスト
エア機能のみならずISC機能をも併有させることがで
きる。他方、目標空気量が小さいときには電磁弁27を
全閉し、導入空気を微粒化用空気としてアシストエア通
路28から導入させ、図3(b)で示した斜線部分(弁
22、23による漏れ空気量)を常に微粒化用空気とし
て燃料噴射弁2に導くことができる。したがって、弁の
精度を上げることなく空気量を減らすことができるの
で、アイドル回転数が上昇し過ぎることなく、排気浄化
性を広い運転範囲で確保できる。また、デユーテイ制御
によって、ISC制御を高応答で行なうことができるの
で、アイドル安定性向上や空気量導入によるエンジント
ルクの制御性も向上する。これは従来のステッピングモ
ータを用いた制御に比べて高い応答性を確保できる。例
えば、ステッピングモータでは応答時間1から2秒に対
して、本発明の電磁弁2では100ミリ秒程度である。
【0015】図5に制御装置の他の実施例を示す。本図
示例の制御装置31は、基本的には、図4の図示例のも
のと同様の構成であるが、本実施例にあっては、制御弁
22と23間にこれと一体に摺動する弁42が取り付け
られている。また、中央の通路(図4の通路29に相
当)は中央部で仕切られ、制御装置31と吸気管113
とを直結しISC機能を有する通路40と、燃料噴射弁
2の先端に連通したアシストエア通路37と接続された
通路35とからなる。このような構成により、アイドル
空気量は通路36、41を介して、制御弁22、23で
制御され通路35または40を介して吸気管内113に
導かれる。空気量が少ないときには、図5で示すように
弁42で通路40を閉塞し、優先的にアシストエア通路
37に空気を導く。他方、空気量を多く必要なときに
は、弁42を取り付けた軸が図5の左方向に摺動し、通
路40から空気が流れる。これによって、弁22、23
の漏れがあっても弁42で閉じるので漏れ空気量を低減
できる。
示例の制御装置31は、基本的には、図4の図示例のも
のと同様の構成であるが、本実施例にあっては、制御弁
22と23間にこれと一体に摺動する弁42が取り付け
られている。また、中央の通路(図4の通路29に相
当)は中央部で仕切られ、制御装置31と吸気管113
とを直結しISC機能を有する通路40と、燃料噴射弁
2の先端に連通したアシストエア通路37と接続された
通路35とからなる。このような構成により、アイドル
空気量は通路36、41を介して、制御弁22、23で
制御され通路35または40を介して吸気管内113に
導かれる。空気量が少ないときには、図5で示すように
弁42で通路40を閉塞し、優先的にアシストエア通路
37に空気を導く。他方、空気量を多く必要なときに
は、弁42を取り付けた軸が図5の左方向に摺動し、通
路40から空気が流れる。これによって、弁22、23
の漏れがあっても弁42で閉じるので漏れ空気量を低減
できる。
【0016】図6に本発明の他の実施例を示す。本図示
例の制御装置は、図4及び5の図示例の構成に、弁51
を付設した構成となっている。すなわち、、弁44を連
結する軸と弁51を連結する軸は、隙間114をもって
互いに摺動自在に取付けられている。図6に示すよう
に、絞り弁3の上流より導かれた空気は、通路46,4
8を介して制御装置内に導入され、制御弁43、44で
空気量が制御され、通路47で合流し、通路49を通し
て燃料噴射弁2の先端に導かれる。他方、空気量が必要
なときには弁51が開き(図6の右方向へ移動)、通路
50から吸気管113内へ空気が導入される。このよう
に、弁44を連結する軸と弁51を連結する軸は隙間1
14をもって取付けられているので、弁44がある程度
開いた後に弁51が開く。これによって弁43、44の
漏れ空気量を微粒化用空気に適用できる。
例の制御装置は、図4及び5の図示例の構成に、弁51
を付設した構成となっている。すなわち、、弁44を連
結する軸と弁51を連結する軸は、隙間114をもって
互いに摺動自在に取付けられている。図6に示すよう
に、絞り弁3の上流より導かれた空気は、通路46,4
8を介して制御装置内に導入され、制御弁43、44で
空気量が制御され、通路47で合流し、通路49を通し
て燃料噴射弁2の先端に導かれる。他方、空気量が必要
なときには弁51が開き(図6の右方向へ移動)、通路
50から吸気管113内へ空気が導入される。このよう
に、弁44を連結する軸と弁51を連結する軸は隙間1
14をもって取付けられているので、弁44がある程度
開いた後に弁51が開く。これによって弁43、44の
漏れ空気量を微粒化用空気に適用できる。
【0017】図7に本発明の他の実施例を示す。本図示
例の制御装置は、基本的には図4及び5の実施例と同様
の構成であるが、本図示例にあっては、中央の通路64
から空気が制御装置内に導入され、外側の通路65また
は通路66から吸気管113に還流するようになってい
る。すなわち、絞り弁3の上流から通路64を介して空
気が弁22、23に導かれる。そして、図7に示す如
く、一方の弁23の形状が遅開弁となっているので、弁
の変位量が小さいときにはまず弁22が開き、通路65
から空気が流れ燃料噴射弁2の先端に導かれるようにな
っている。他方、弁の変位量が大きくなると弁23が開
き、空気は通路66を介して吸気管113内へ流れる。
こうして、優先的に微粒化用空気に利用して、空気量を
弁22、23で高応答で制御できる。
例の制御装置は、基本的には図4及び5の実施例と同様
の構成であるが、本図示例にあっては、中央の通路64
から空気が制御装置内に導入され、外側の通路65また
は通路66から吸気管113に還流するようになってい
る。すなわち、絞り弁3の上流から通路64を介して空
気が弁22、23に導かれる。そして、図7に示す如
く、一方の弁23の形状が遅開弁となっているので、弁
の変位量が小さいときにはまず弁22が開き、通路65
から空気が流れ燃料噴射弁2の先端に導かれるようにな
っている。他方、弁の変位量が大きくなると弁23が開
き、空気は通路66を介して吸気管113内へ流れる。
こうして、優先的に微粒化用空気に利用して、空気量を
弁22、23で高応答で制御できる。
【0018】図8は本発明のエンジン制御システムに供
される燃料噴射弁の構成の一例である。燃料は、通路7
8により燃料噴射弁2に供給されるようになっている。
コネクタ74に電気を加えると弁71が持ち上がり燃料
が噴射ノズル75より噴射されるようになっている。燃
料は、燃料分岐材76で2つの方向に分けられ、アトマ
イザ73内で通路72から導入された微粒化用空気と混
合する。さらに、空気通路77からの空気で2段微粒化
してもよい。
される燃料噴射弁の構成の一例である。燃料は、通路7
8により燃料噴射弁2に供給されるようになっている。
コネクタ74に電気を加えると弁71が持ち上がり燃料
が噴射ノズル75より噴射されるようになっている。燃
料は、燃料分岐材76で2つの方向に分けられ、アトマ
イザ73内で通路72から導入された微粒化用空気と混
合する。さらに、空気通路77からの空気で2段微粒化
してもよい。
【0019】図9に本発明の他の実施例を示す。本図示
例の制御装置は、ステッピングモータ88により軸89
を回転させ、弁81を左右に摺動させるようになってい
る。軸89が回転して弁81を開くとロータリ弁86が
開き、さらに軸81が回転すると弁87が開くようにな
っている。このようにして、弁81が開くと、空気は、
絞り弁3の上流から通路82を介して弁81及び通路8
3を通り、燃料噴射弁2に導かれる。さらに軸81が回
転するとロータリ弁86が開き、空気は通路85からも
燃料噴射弁2に導かれる。続いて弁87が開くと、空気
は通路84を介して吸気管113内へ導かれる。
例の制御装置は、ステッピングモータ88により軸89
を回転させ、弁81を左右に摺動させるようになってい
る。軸89が回転して弁81を開くとロータリ弁86が
開き、さらに軸81が回転すると弁87が開くようにな
っている。このようにして、弁81が開くと、空気は、
絞り弁3の上流から通路82を介して弁81及び通路8
3を通り、燃料噴射弁2に導かれる。さらに軸81が回
転するとロータリ弁86が開き、空気は通路85からも
燃料噴射弁2に導かれる。続いて弁87が開くと、空気
は通路84を介して吸気管113内へ導かれる。
【0020】次に、本発明のエンジン制御システムに供
される電子スロットル制御装置について説明する。図1
0は電子スロットル制御装置の概念図である。図示例の
システムは、主空気通路(吸気管)113内の空気量を
制御するために、モータ93で絞り弁3を制御する電子
スロットルと、ISCバルブ91、アシストエア通路9
0とからなる。一般に、始動時にアクセル操作を行い、
主空気通路113から空気が多く流れるとアシストエア
通路90に流れる量が減少する。これを防止するため、
アクセル操作とは無関係に電子スロットル3とISCバ
ルブ91を閉じるように制御して、始動時にエンジン側
の吸気管113内を負圧に保ち、アシストエア通路90
に空気が多く流れるようにして燃料の微粒化を促進す
る。
される電子スロットル制御装置について説明する。図1
0は電子スロットル制御装置の概念図である。図示例の
システムは、主空気通路(吸気管)113内の空気量を
制御するために、モータ93で絞り弁3を制御する電子
スロットルと、ISCバルブ91、アシストエア通路9
0とからなる。一般に、始動時にアクセル操作を行い、
主空気通路113から空気が多く流れるとアシストエア
通路90に流れる量が減少する。これを防止するため、
アクセル操作とは無関係に電子スロットル3とISCバ
ルブ91を閉じるように制御して、始動時にエンジン側
の吸気管113内を負圧に保ち、アシストエア通路90
に空気が多く流れるようにして燃料の微粒化を促進す
る。
【0021】図11は図10の始動時の各バルブの動作
の経時的変化を示すものである。スタータスイッチがO
NのときにISCバルブ及びスロットルを閉じる。エン
ジン始動後はエンジン回転数が高くなるので吸気管内の
圧力が大気圧に比べて低くなり、アシストエア通路に空
気が流れる。そのため、ISCバルブ、スロットルを開
き、エンジン回転数が目標回転数となるように空気量を
調整する。
の経時的変化を示すものである。スタータスイッチがO
NのときにISCバルブ及びスロットルを閉じる。エン
ジン始動後はエンジン回転数が高くなるので吸気管内の
圧力が大気圧に比べて低くなり、アシストエア通路に空
気が流れる。そのため、ISCバルブ、スロットルを開
き、エンジン回転数が目標回転数となるように空気量を
調整する。
【0022】図12は本発明によるスロットル制御装置
の他の実施例を示す。主空気通路113には、絞り弁
(スロットルバルブ)3及び2次バルブ95が設けら
れ、主空気通路113内の空気量の制御が行われる。こ
の2次バルブ95は、スロットル3のエンジン側と連通
した通路116に設けられたダイヤフラム94により作
動せしめられる。エンジン始動時はスロットル3が開か
れ、空気の漏れが多いとアシストエア通路90に空気を
流すことができない。逆に、スロットル3を閉じ過ぎる
と吸気管にスロットルがかみこみ、開かなくなる可能性
がある。そこで、絞り弁の上流に2次弁95を設け、主
空気通路113を閉じるようにされている。2次バルブ
95は通常はバネ96で閉じられているが、吸気管内圧
力によって負圧がダイアフラム94にかかると全開す
る。このため、エンジン始動時にはアシストエア通路に
多く空気を流し、エンジン始動後は2次バルブ95を開
き、アイドル空気量を確保する。このようにして、アク
セル操作によりスロットル3が開かれたとしても、アク
セル操作とは無関係に作動する2次バルブ95により、
主空気通路113のエンジン側の負圧を確保することが
できる。
の他の実施例を示す。主空気通路113には、絞り弁
(スロットルバルブ)3及び2次バルブ95が設けら
れ、主空気通路113内の空気量の制御が行われる。こ
の2次バルブ95は、スロットル3のエンジン側と連通
した通路116に設けられたダイヤフラム94により作
動せしめられる。エンジン始動時はスロットル3が開か
れ、空気の漏れが多いとアシストエア通路90に空気を
流すことができない。逆に、スロットル3を閉じ過ぎる
と吸気管にスロットルがかみこみ、開かなくなる可能性
がある。そこで、絞り弁の上流に2次弁95を設け、主
空気通路113を閉じるようにされている。2次バルブ
95は通常はバネ96で閉じられているが、吸気管内圧
力によって負圧がダイアフラム94にかかると全開す
る。このため、エンジン始動時にはアシストエア通路に
多く空気を流し、エンジン始動後は2次バルブ95を開
き、アイドル空気量を確保する。このようにして、アク
セル操作によりスロットル3が開かれたとしても、アク
セル操作とは無関係に作動する2次バルブ95により、
主空気通路113のエンジン側の負圧を確保することが
できる。
【0023】図13は図12の吸気圧力PB と2次弁の
開度θA の経時的変化を示すものである。図13に示す
ように、スタータスイッチがONになった後、スタータ
によるエンジンの回転で吸気圧力PBが低下する。吸気
圧力PB が所定の圧力に達するとダイアフラム94によ
って、2次弁95の開度θA が大きくなり、アイドル空
気量が確保される。
開度θA の経時的変化を示すものである。図13に示す
ように、スタータスイッチがONになった後、スタータ
によるエンジンの回転で吸気圧力PBが低下する。吸気
圧力PB が所定の圧力に達するとダイアフラム94によ
って、2次弁95の開度θA が大きくなり、アイドル空
気量が確保される。
【0024】図14に本発明によるスロットル制御装置
の他の実施例を示す。絞り弁3の上流から空気と取り込
み、回転弁97によってアシストエア通路90に空気を
導くようになっている。回転弁97は各気筒のアシスト
エア通路90に連結されている。このため、燃料が噴射
される時期に空気が流れるように回転弁97の通路を設
けておけば、燃料が噴射されるとき適切に空気を導くこ
とができる。また、燃料が噴射されていないときには他
の気筒に空気を供給するので微粒化用空気量を減少させ
ることができる。
の他の実施例を示す。絞り弁3の上流から空気と取り込
み、回転弁97によってアシストエア通路90に空気を
導くようになっている。回転弁97は各気筒のアシスト
エア通路90に連結されている。このため、燃料が噴射
される時期に空気が流れるように回転弁97の通路を設
けておけば、燃料が噴射されるとき適切に空気を導くこ
とができる。また、燃料が噴射されていないときには他
の気筒に空気を供給するので微粒化用空気量を減少させ
ることができる。
【0025】図15は図14の回転弁の構成図の一例で
ある。カム軸またはクランク軸からの駆動力は、ギア9
9を介して該ギア99に連結された軸102によって回
転弁97を回転させるように構成されている。また、軸
102には、スリット円盤103、発光部100、受光
部101からなるクランク角センサSが設けられ、クラ
ンク角度信号を発生することができる。このように、ク
ランク角センサSと回転弁97を一体化する構造となっ
ている。したがって、回転部を共有できるので、回転弁
とセンサを別体にする構造に対して小型化することがで
きる。
ある。カム軸またはクランク軸からの駆動力は、ギア9
9を介して該ギア99に連結された軸102によって回
転弁97を回転させるように構成されている。また、軸
102には、スリット円盤103、発光部100、受光
部101からなるクランク角センサSが設けられ、クラ
ンク角度信号を発生することができる。このように、ク
ランク角センサSと回転弁97を一体化する構造となっ
ている。したがって、回転部を共有できるので、回転弁
とセンサを別体にする構造に対して小型化することがで
きる。
【0026】図16は本発明のエンジン制御システムの
他の実施例を示し、図17は図16の要部拡大平面図で
ある。本実施例のエンジン制御システムは、シリンダ内
の空気流にスワールを付加するための制御弁210が設
けられている。スワール制御弁(SCV)210は図1
7に示すように2分割された2吸気弁の片側に設置さ
れ、吸入空気量が少ない低速回転域(例えば、2800
rpm以下)では、吸気通路の一方をSCV210で閉
じてやることにより、吸気のスピードを高めて燃焼室内
に生じるスワールを強化するものである。SCV210
は、圧力制御装置217で制御されるダイヤフラム式ア
クチュエータ230によって開度を変化させることがで
きる。このような構成によって、従来はON−OFF制
御しかできなかったSCV210の弁開度を詳細かつ連
続的(線形的)に変化させることができる。燃料噴射弁
2の先端には微粒化用空気が絞り弁3上流から空気通路
110より供給される。また、空気通路110には、エ
アポンプ211及びアイドル時などの空気量を制御する
ためのアシストエア用の制御弁201が設けられてい
る。さらに、微粒化用空気通路110の空気量は、SC
V210の開度に応じて制御弁201の開度によって変
化させ、気筒内の空気と燃料の混合を促進することがで
き、かつ、スワールの強度に適した噴霧粒径をエンジン
に供給することができる。なお、図16において、22
8はバッテリ、229はヒータ制御装置、207は点火
プラグ、208は吸入弁、209は排気弁である。
他の実施例を示し、図17は図16の要部拡大平面図で
ある。本実施例のエンジン制御システムは、シリンダ内
の空気流にスワールを付加するための制御弁210が設
けられている。スワール制御弁(SCV)210は図1
7に示すように2分割された2吸気弁の片側に設置さ
れ、吸入空気量が少ない低速回転域(例えば、2800
rpm以下)では、吸気通路の一方をSCV210で閉
じてやることにより、吸気のスピードを高めて燃焼室内
に生じるスワールを強化するものである。SCV210
は、圧力制御装置217で制御されるダイヤフラム式ア
クチュエータ230によって開度を変化させることがで
きる。このような構成によって、従来はON−OFF制
御しかできなかったSCV210の弁開度を詳細かつ連
続的(線形的)に変化させることができる。燃料噴射弁
2の先端には微粒化用空気が絞り弁3上流から空気通路
110より供給される。また、空気通路110には、エ
アポンプ211及びアイドル時などの空気量を制御する
ためのアシストエア用の制御弁201が設けられてい
る。さらに、微粒化用空気通路110の空気量は、SC
V210の開度に応じて制御弁201の開度によって変
化させ、気筒内の空気と燃料の混合を促進することがで
き、かつ、スワールの強度に適した噴霧粒径をエンジン
に供給することができる。なお、図16において、22
8はバッテリ、229はヒータ制御装置、207は点火
プラグ、208は吸入弁、209は排気弁である。
【0027】図18は本発明の他の実施例によるエンジ
ン制御システムである。本実施例では、微粒化用空気通
路として、絞り弁3上流から空気を導く制御弁201に
接続した通路110と、エアポンプ215に接続された
制御弁216が設置された通路205の2つのエアアシ
スト用通路を有する。このような構成により、始動時な
ど吸気管113内の圧力が上昇した(大気圧に近づい
た)ときにはエアポンプ215から空気を供給するとと
もに、エンジンの通常運転状態では、制御弁201の通
路から空気を供給する。それによって、吸気管内圧力が
大気圧に比べて低下しているような運転条件ではエアポ
ンプを用いずに空気を供給することができる。
ン制御システムである。本実施例では、微粒化用空気通
路として、絞り弁3上流から空気を導く制御弁201に
接続した通路110と、エアポンプ215に接続された
制御弁216が設置された通路205の2つのエアアシ
スト用通路を有する。このような構成により、始動時な
ど吸気管113内の圧力が上昇した(大気圧に近づい
た)ときにはエアポンプ215から空気を供給するとと
もに、エンジンの通常運転状態では、制御弁201の通
路から空気を供給する。それによって、吸気管内圧力が
大気圧に比べて低下しているような運転条件ではエアポ
ンプを用いずに空気を供給することができる。
【0028】図19はSCV210を駆動するためのア
クチュエータ230の構成図の一例である。SCV21
0は、圧力制御装置217により負圧制御されそのスト
ロークが変化せしめられるダイヤフラム式アクチュエー
タ230により動作される。圧力制御装置217は、絞
り弁3上流及び下流の圧力P1 、Pm を導き、その値を
基にして圧力Pc を変化させるようになっている。圧力
Pc は圧力制御装置217への電流を変化させることに
よって制御できる。このように、圧力Pc を変化させる
ことにより、SCV210の開度を変化させることがで
きる。
クチュエータ230の構成図の一例である。SCV21
0は、圧力制御装置217により負圧制御されそのスト
ロークが変化せしめられるダイヤフラム式アクチュエー
タ230により動作される。圧力制御装置217は、絞
り弁3上流及び下流の圧力P1 、Pm を導き、その値を
基にして圧力Pc を変化させるようになっている。圧力
Pc は圧力制御装置217への電流を変化させることに
よって制御できる。このように、圧力Pc を変化させる
ことにより、SCV210の開度を変化させることがで
きる。
【0029】第20図は図19の圧力制御装置217の
一構成例を示す。弁218は、電磁コイル219に印加
される電流量に応じて、ばね223、224の付勢力
(図21の左方向)に逆らって変位される軸222によ
り開閉制御されるようになっている。大気圧力P1 がパ
イプ226から供給される一方、吸気管内の圧力はパイ
プ225から導かれる。パイプ225の開度は、弁21
8の開度を制御することによって変えることができる。
軸222の変位は電磁コイルに印加する電流量で変わ
り、それに応じて弁218の開度が変化する。パイプ2
26とパイプ225の開度を調整することによって、制
御圧力Pc が変化する。
一構成例を示す。弁218は、電磁コイル219に印加
される電流量に応じて、ばね223、224の付勢力
(図21の左方向)に逆らって変位される軸222によ
り開閉制御されるようになっている。大気圧力P1 がパ
イプ226から供給される一方、吸気管内の圧力はパイ
プ225から導かれる。パイプ225の開度は、弁21
8の開度を制御することによって変えることができる。
軸222の変位は電磁コイルに印加する電流量で変わ
り、それに応じて弁218の開度が変化する。パイプ2
26とパイプ225の開度を調整することによって、制
御圧力Pc が変化する。
【0030】第21図に圧力差P1 −Pm と発生力Fの
関係を示す。電流Iを変化させることによって、発生力
を変化させることができる。第22図に電圧のデューテ
ィ比と電流の関係を示す。デューティ比を変えることに
よって電流Iを変えることができる。第23図に電圧波
形を示す。電圧が印加されている時間Aに対する電圧の
周期Bの比をデューティ比とした。Aの期間を変化させ
ることによって、デューティ比が変化する。
関係を示す。電流Iを変化させることによって、発生力
を変化させることができる。第22図に電圧のデューテ
ィ比と電流の関係を示す。デューティ比を変えることに
よって電流Iを変えることができる。第23図に電圧波
形を示す。電圧が印加されている時間Aに対する電圧の
周期Bの比をデューティ比とした。Aの期間を変化させ
ることによって、デューティ比が変化する。
【0031】第24図に制御弁210(SCV)の開度
と許容アイドル回転数の関係を示す。制御弁開度を小さ
くすることによって、アイドル回転数を低下することが
できる。これは、制御弁開度が小さいほど、シリンダ内
のスワールが強くなり、混合気が均一になり、安定燃焼
するためである。第25図にSCV開度の時間的変化を
示す。アイドル回転数を変化させるときには、まずSC
V開度を閉じたのちτ時間経過後回転数を低下させる。
これは、SCVを閉じたのち、燃焼が安定したあと回転
数をさげることによって不完全燃焼を防止するためであ
る。
と許容アイドル回転数の関係を示す。制御弁開度を小さ
くすることによって、アイドル回転数を低下することが
できる。これは、制御弁開度が小さいほど、シリンダ内
のスワールが強くなり、混合気が均一になり、安定燃焼
するためである。第25図にSCV開度の時間的変化を
示す。アイドル回転数を変化させるときには、まずSC
V開度を閉じたのちτ時間経過後回転数を低下させる。
これは、SCVを閉じたのち、燃焼が安定したあと回転
数をさげることによって不完全燃焼を防止するためであ
る。
【0032】第26図に燃料噴射終わり時期とHC排出
量の関係を示す。燃料噴射パルス幅が吸気行程に入ると
HCが増大する。これは、噴射された大きな燃料粒子が
そのままシリンダ内に流入するためである。このため、
燃料噴射時期を吸気行程前に燃料噴射が終了するように
燃料噴射時期を決めている。一方、リーン限界空燃比は
吸気行程に燃料を噴射すると点火プラグ周りに燃料の濃
縮域ができて、大きくなる。そのため、リーン燃焼させ
るときには燃料噴射時期を吸気行程にする。
量の関係を示す。燃料噴射パルス幅が吸気行程に入ると
HCが増大する。これは、噴射された大きな燃料粒子が
そのままシリンダ内に流入するためである。このため、
燃料噴射時期を吸気行程前に燃料噴射が終了するように
燃料噴射時期を決めている。一方、リーン限界空燃比は
吸気行程に燃料を噴射すると点火プラグ周りに燃料の濃
縮域ができて、大きくなる。そのため、リーン燃焼させ
るときには燃料噴射時期を吸気行程にする。
【0033】図28にクランク角度に対する吸気管内空
気流速関係を示す。クランク角度90度付近で最大値を
示す。この付近で燃料を噴射するとリーン限界空燃比が
大きくなる。図29に噴射終わり時期とリーン限界空燃
比の関係を示す。負荷が小さいときには燃料噴射パルス
幅が小さく、負荷が大きくなると噴射パルス幅が大きく
なる。このときのリーン限界が最大となる燃料噴射時期
は負荷によって異なる。
気流速関係を示す。クランク角度90度付近で最大値を
示す。この付近で燃料を噴射するとリーン限界空燃比が
大きくなる。図29に噴射終わり時期とリーン限界空燃
比の関係を示す。負荷が小さいときには燃料噴射パルス
幅が小さく、負荷が大きくなると噴射パルス幅が大きく
なる。このときのリーン限界が最大となる燃料噴射時期
は負荷によって異なる。
【0034】図30に示すように燃料噴射終わり時期を
運転状態に応じて変化させる必要があり、そのため、エ
ンジン回転数とアクセル開度に対するマップを用意する
必要がある。通常使われている吸入空気量とエンジン回
転数の比である基本燃料噴射パルス幅を縦軸にとると、
空燃比を変化させたときに同じ軸トルクに対して2値を
とってしまい、マップを作成することができない。
運転状態に応じて変化させる必要があり、そのため、エ
ンジン回転数とアクセル開度に対するマップを用意する
必要がある。通常使われている吸入空気量とエンジン回
転数の比である基本燃料噴射パルス幅を縦軸にとると、
空燃比を変化させたときに同じ軸トルクに対して2値を
とってしまい、マップを作成することができない。
【0035】図31に燃料噴射の中央の時期で整理した
ときのリーン限界空燃比を示す。負荷の変化に関わら
ず、噴射中央時期では同じになる。これは、図28の空
気流速の同じ時期に燃料を噴射できるためである。図3
2に噴射中央時期のマップを示す。アクセル開度とエン
ジン回転数をパラメータとする。図32に述べたように
負荷によって噴射中央時期はほとんど変化しないので、
エンジン回転数をパラメータとしてあ、噴射中央時期の
マップでもよい。
ときのリーン限界空燃比を示す。負荷の変化に関わら
ず、噴射中央時期では同じになる。これは、図28の空
気流速の同じ時期に燃料を噴射できるためである。図3
2に噴射中央時期のマップを示す。アクセル開度とエン
ジン回転数をパラメータとする。図32に述べたように
負荷によって噴射中央時期はほとんど変化しないので、
エンジン回転数をパラメータとしてあ、噴射中央時期の
マップでもよい。
【0036】図33は吸気管内圧力と燃料噴射弁の流量
変化率の関係図を示すマップである。吸気管内圧力が大
気圧に比べて低下すると燃料噴射弁の噴射量が低下す
る。これは、吸気管圧力の低下に合わせて、燃料圧力を
低下させるように制御しているが、エアアシスト式噴射
弁では、燃料噴射ノズル先端の圧力が微粒化用空気によ
って吸気管内圧力より大きくなり、燃料噴射量が減少す
るためである。このため、吸気管内圧力とに応じて燃料
噴射量を補正する必要がある。
変化率の関係図を示すマップである。吸気管内圧力が大
気圧に比べて低下すると燃料噴射弁の噴射量が低下す
る。これは、吸気管圧力の低下に合わせて、燃料圧力を
低下させるように制御しているが、エアアシスト式噴射
弁では、燃料噴射ノズル先端の圧力が微粒化用空気によ
って吸気管内圧力より大きくなり、燃料噴射量が減少す
るためである。このため、吸気管内圧力とに応じて燃料
噴射量を補正する必要がある。
【0037】図34は基本燃料噴射パルス幅Tp と吸気
管内圧力の関係図である。基本燃料噴射パルス幅Tp と
吸気管内圧力は相関があるので、基本燃料噴射パルス幅
Tpに応じて燃料噴射量を補正することができる。図3
5に基本燃料噴射パルス幅Tp と燃料噴射補正量Kp の
関係を示す。基本燃料噴射パルス幅Tp が大きくなるほ
ど吸気管内圧力は大気圧に近づき、燃料噴射補正量Kp
が小さくなる。
管内圧力の関係図である。基本燃料噴射パルス幅Tp と
吸気管内圧力は相関があるので、基本燃料噴射パルス幅
Tpに応じて燃料噴射量を補正することができる。図3
5に基本燃料噴射パルス幅Tp と燃料噴射補正量Kp の
関係を示す。基本燃料噴射パルス幅Tp が大きくなるほ
ど吸気管内圧力は大気圧に近づき、燃料噴射補正量Kp
が小さくなる。
【0038】図36は燃料噴射制御の基本フローチャー
トである。アシストエアが流れているときには負圧補正
をする。アシストエアが流れていないときは通常の燃料
噴射量とする。アシストエアの判定はアシストエア量を
制御する電磁弁の動作やアシストエア弁がワックスタイ
プのように機械的に水温応じて制御されるときには水温
に応じて負圧補正量を変化させる。
トである。アシストエアが流れているときには負圧補正
をする。アシストエアが流れていないときは通常の燃料
噴射量とする。アシストエアの判定はアシストエア量を
制御する電磁弁の動作やアシストエア弁がワックスタイ
プのように機械的に水温応じて制御されるときには水温
に応じて負圧補正量を変化させる。
【0039】図37に他の燃料量補正方法を示す。エン
ジン水温が低いほど、アシストエア量を多くなるように
制御している場合は、エンジン水温とTp に応じて、負
圧補正量Tp を変化させる。例えば、負圧補正量Kp は
エンジン水温が低く、Tp が小さいほど大きくする。
ジン水温が低いほど、アシストエア量を多くなるように
制御している場合は、エンジン水温とTp に応じて、負
圧補正量Tp を変化させる。例えば、負圧補正量Kp は
エンジン水温が低く、Tp が小さいほど大きくする。
【0040】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、アイド
ル回転数及び空燃比を変動させることなく、排気浄化
性、特に未燃炭化水素を低減することができ、しかも、
気筒内の混合気形成並びに燃焼性を向上させることがで
きるとともに、燃費を向上させることができる。
ル回転数及び空燃比を変動させることなく、排気浄化
性、特に未燃炭化水素を低減することができ、しかも、
気筒内の混合気形成並びに燃焼性を向上させることがで
きるとともに、燃費を向上させることができる。
【図1】本発明一実施例のシステム全体の構成図。
【図2】冷却温水とエンジン吸入空気量の関係。
【図3】従来の各弁からの漏れ空気量を示す図。
【図4】制御装置の他の実施例。
【図5】制御装置の他の実施例。
【図6】本発明の他の実施例を示す図。
【図7】本発明の他の実施例を示す図。
【図8】本発明のエンジン制御システムに供される燃料
噴射弁の構成の一例。
噴射弁の構成の一例。
【図9】本発明の他の実施例を示す図。
【図10】電子スロットル制御装置の概念図。
【図11】図10の始動時の各バルブの動作の経時的変
化を示す図。
化を示す図。
【図12】本発明によるスロットル制御装置の他の実施
例を示す図。
例を示す図。
【図13】図12の吸気圧力PB と2次弁の開度θA の
経時的変化を示す図。
経時的変化を示す図。
【図14】本発明によるスロットル制御装置の他の実施
例を示す図。
例を示す図。
【図15】図14の回転弁の構成図の一例。
【図16】本発明のエンジン制御システムの他の実施例
を示す図。
を示す図。
【図17】図16の要部拡大平面図。
【図18】本発明の他の実施例によるエンジン制御シス
テム図。
テム図。
【図19】SCV210を駆動するためのアクチュエー
タ230の構成図の一例。
タ230の構成図の一例。
【図20】図19の圧力制御装置217の一構成例。
【図21】圧力差P1 −Pm と発生力Fの関係図。
【図22】電圧のデューティ比と電流の関係図。
【図23】電圧波形を示す図。
【図24】制御弁210(SCV)の開度と許容アイド
ル回転数の関係図。
ル回転数の関係図。
【図25】SCV開度の時間的変化図。
【図26】燃料噴射終わり時期とHC排出量の関係図。
【図27】噴射終わり時期とハイドロカーボンの関係
図。
図。
【図28】吸気管内空気流速関係を示す図。
【図29】噴射終わり時期とリーン限界空燃比の関係
図。
図。
【図30】エンジン回転数とアクセル開度に対する図。
【図31】リーン限界空燃比を示す図。
【図32】噴射中央時期のマップ。
【図33】吸気管内圧力と燃料噴射弁の流量変化率の関
係図を示すマップ。
係図を示すマップ。
【図34】基本燃料噴射パルス幅Tp と吸気管内圧力の
関係図。
関係図。
【図35】基本燃料噴射パルス幅Tp と燃料噴射補正量
Kp の関係図。
Kp の関係図。
【図36】燃料噴射制御の基本フローチャート。
【図37】他の燃料量補正方法を示す図。
1:エアフロメータ、2:燃料噴射弁、7:制御装置、
10:アシストエア制御弁13、15:触媒
10:アシストエア制御弁13、15:触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大須賀 稔 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山口 紀一 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 桑野 盛雄 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 内村 俊隆 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内
Claims (11)
- 【請求項1】 燃料噴射弁と、絞り弁上流の吸気管内か
ら前記燃料噴射弁の先端に空気を導く微粒化用空気通路
と、該空気通路に流れる空気量を制御する制御弁と、を
有するエンジン制御システムにおいて、 前記制御弁は、アイドルスピード制御用の空気量と微粒
化用空気量の二つの制御を行う機能を備えたものである
ことを特徴とするエンジン制御システム。 - 【請求項2】 前記制御弁は、アイドルスピード制御用
の空気量を制御する弁と、該アイドル制御用の空気量を
調節してその漏れ量を微粒化用空気量に流入させるON
−OFF弁を設けたことを特徴とする請求項1記載のエ
ンジン制御システム。 - 【請求項3】 前記ON−OFF弁は、前記アイドルス
ピード制御用の空気量を制御する弁と同時に作動するこ
とを特徴とする請求項2記載のエンジン制御システム。 - 【請求項4】 前記アイドルスピード制御用の空気量を
制御する弁は、ソレノイド弁であることを特徴とする請
求項1〜3のいずれか一項記載のエンジン制御システ
ム。 - 【請求項5】 前記アイドルスピード制御用の空気量を
制御する弁は、前記微粒化用空気量を制御する弁よりも
遅延して作動する弁であることを特徴とする請求項1〜
4のいずれか一項記載のエンジン制御システム。 - 【請求項6】 燃料噴射弁と、絞り弁上流の吸気管内か
ら前記燃料噴射弁の先端に空気を導く微粒化用空気通路
と、前記絞り弁をバイパスして設けられたアイドルスピ
ード制御弁と、を備えたエンジン制御システムにおい
て、 前記絞り弁の上流でかつ前記微粒化空気通路入口の下流
位置に、前記絞り弁よりもエンジン側の吸気管内の負圧
により動作する吸気管閉塞用の弁を設けたことを特徴と
するエンジン制御システム。 - 【請求項7】 前記絞り弁上流の吸気管内から前記燃料
噴射弁の先端に空気を導く微粒化用空気通路に、該空気
通路内を流れる空気流量を制御するロータリ式の制御弁
を設けたことを特徴とするエンジン制御システム。 - 【請求項8】 前記ロータリ式の制御弁は、クランク角
センサと一体的に構成されたことを特徴とする請求項7
記載のエンジン制御システム。 - 【請求項9】 燃料噴射弁と、燃料噴射弁の先端に空気
を導く微粒化用空気通路と、微粒化用空気量を制御する
弁と、吸気管通路に設けられ該吸気管通路の一部を閉塞
することにより気筒内にスワールを形成させるスワール
制御弁と、を備えたエンジン制御システムにおいて、 前記スワール制御弁の開度を連続的に変化させるととも
に、その開度に応じて微粒化用空気量の制御を行うよう
にしたことを特徴とするエンジン制御システム。 - 【請求項10】 前記微粒化用空気が燃料噴射弁の先端
に流れているとき、燃料噴射量を基本噴射パルス幅に応
じて補正することを特徴とする請求項1〜9のいずれか
一項記載のエンジン制御システム。 - 【請求項11】 前記微粒化用空気が燃料噴射弁の先端
に流れているとき、燃料噴射量を基本噴射パルス幅及び
水温に応じて補正することを特徴とする請求項1〜9記
載のエンジン制御システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5245289A JPH07103110A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | エンジン制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5245289A JPH07103110A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | エンジン制御システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07103110A true JPH07103110A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17131455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5245289A Pending JPH07103110A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | エンジン制御システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07103110A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008215266A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式火花点火内燃機関の制御装置 |
JP2022019007A (ja) * | 2020-07-17 | 2022-01-27 | 株式会社ミクニ | 燃料噴射吸気装置 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5245289A patent/JPH07103110A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008215266A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式火花点火内燃機関の制御装置 |
JP2022019007A (ja) * | 2020-07-17 | 2022-01-27 | 株式会社ミクニ | 燃料噴射吸気装置 |
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