JPH07217478A - 筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射制御装置Info
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- JPH07217478A JPH07217478A JP853694A JP853694A JPH07217478A JP H07217478 A JPH07217478 A JP H07217478A JP 853694 A JP853694 A JP 853694A JP 853694 A JP853694 A JP 853694A JP H07217478 A JPH07217478 A JP H07217478A
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- fuel
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、筒内噴射式火花点火機関の燃料噴
射制御装置に関し、ノッキング発生時に燃費を悪化させ
ることなくノッキングを抑制することを目的とする。 【構成】 気筒上部周囲の吸気弁２側に配置され、燃料
を円錐状に吸気行程末期のピストン７頂面に向けて噴射
する燃料噴射弁６を具備し、吸気行程中期以降の最適時
期から必要燃料量の噴射を開始する筒内噴射式火花点火
機関の燃料噴射制御装置において、ノッキング発生時に
は、必要燃料量の一部を吸気行程初期に前もって噴射す
る。
射制御装置に関し、ノッキング発生時に燃費を悪化させ
ることなくノッキングを抑制することを目的とする。 【構成】 気筒上部周囲の吸気弁２側に配置され、燃料
を円錐状に吸気行程末期のピストン７頂面に向けて噴射
する燃料噴射弁６を具備し、吸気行程中期以降の最適時
期から必要燃料量の噴射を開始する筒内噴射式火花点火
機関の燃料噴射制御装置において、ノッキング発生時に
は、必要燃料量の一部を吸気行程初期に前もって噴射す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に常時均一燃焼を実
行する筒内噴射式火花点火機関において、ノッキングを
抑制するための燃料噴射制御装置に関する。
行する筒内噴射式火花点火機関において、ノッキングを
抑制するための燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】気筒上部のシリンダヘッドの温度は、吸
気により冷却される吸気弁側に比較して排気弁側が高く
維持される。点火時点における混合気温度もこのシリン
ダヘッドの熱によって同様な傾向を示し、点火時にまず
高温の排気弁側の混合気が着火燃焼して膨張し、吸気弁
側の混合気が圧縮されて温度上昇する。この上昇温度が
発火温度に達しなければ、火炎は吸気弁側の混合気に伝
播され良好な燃焼が実現されるが、発火温度に達する
と、吸気弁側の混合気は自発火し、ノッキングが発生す
る。
気により冷却される吸気弁側に比較して排気弁側が高く
維持される。点火時点における混合気温度もこのシリン
ダヘッドの熱によって同様な傾向を示し、点火時にまず
高温の排気弁側の混合気が着火燃焼して膨張し、吸気弁
側の混合気が圧縮されて温度上昇する。この上昇温度が
発火温度に達しなければ、火炎は吸気弁側の混合気に伝
播され良好な燃焼が実現されるが、発火温度に達する
と、吸気弁側の混合気は自発火し、ノッキングが発生す
る。
【０００３】特開平４−１８３９５１号公報には、常時
成層燃焼を実行する筒内噴射式火花点火機関において、
ノッキング発生時には、点火時期を遅角すると共に圧縮
行程における燃料噴射の時期を遅角するものが記載され
ている。これは、ノッキング発生時に点火時期を遅角す
ることにより、点火時点の混合気圧力が下がると共に混
合気温度が下がり、それにより、吸気弁側の混合気の自
発火、すなわちノッキングを抑制するものである。
成層燃焼を実行する筒内噴射式火花点火機関において、
ノッキング発生時には、点火時期を遅角すると共に圧縮
行程における燃料噴射の時期を遅角するものが記載され
ている。これは、ノッキング発生時に点火時期を遅角す
ることにより、点火時点の混合気圧力が下がると共に混
合気温度が下がり、それにより、吸気弁側の混合気の自
発火、すなわちノッキングを抑制するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】点火時期遅角は、もち
ろん、常時均一燃焼を実行する筒内噴射式火花点火機関
におけるノッキング抑制にも有効であるが、圧縮上死点
後に燃焼が開始され、すなわち燃焼の等容度が低くなる
ために出力が低下し、所望の出力を得るためには燃料を
増量しなければならず、燃費が悪化する。
ろん、常時均一燃焼を実行する筒内噴射式火花点火機関
におけるノッキング抑制にも有効であるが、圧縮上死点
後に燃焼が開始され、すなわち燃焼の等容度が低くなる
ために出力が低下し、所望の出力を得るためには燃料を
増量しなければならず、燃費が悪化する。
【０００５】従って、本発明の目的は、常時均一燃焼を
実行する筒内噴射式火花点火機関において、燃費を悪化
させることなくノッキングを抑制することができる燃料
噴射制御装置を提供することである。
実行する筒内噴射式火花点火機関において、燃費を悪化
させることなくノッキングを抑制することができる燃料
噴射制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による筒内噴射式
火花点火機関の燃料噴射制御装置は、気筒上部周囲の吸
気弁側に配置され、燃料を円錐状に吸気行程末期のピス
トン頂面に向けて噴射する燃料噴射弁を具備し、吸気行
程中期以降の最適時期から必要燃料量の噴射を開始する
筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射制御装置において、
ノッキング発生時には、必要燃料量の一部を吸気行程初
期に前もって噴射することを特徴とする。
火花点火機関の燃料噴射制御装置は、気筒上部周囲の吸
気弁側に配置され、燃料を円錐状に吸気行程末期のピス
トン頂面に向けて噴射する燃料噴射弁を具備し、吸気行
程中期以降の最適時期から必要燃料量の噴射を開始する
筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射制御装置において、
ノッキング発生時には、必要燃料量の一部を吸気行程初
期に前もって噴射することを特徴とする。
【０００７】
【作用】前述の筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射制御
装置は、気筒上部周囲の吸気弁側に配置され、燃料を円
錐状に吸気行程末期のピストン頂面に向けて噴射する燃
料噴射弁を具備し、通常時は、噴射された燃料があまり
ピストン頂面に付着しないように吸気行程中期以降の最
適時期から必要燃料量の噴射を開始し、ノッキング発生
時には、必要燃料量の一部を吸気行程初期に前もって噴
射し、この燃料を積極的にピストン頂面の吸気弁側に衝
突させる。
装置は、気筒上部周囲の吸気弁側に配置され、燃料を円
錐状に吸気行程末期のピストン頂面に向けて噴射する燃
料噴射弁を具備し、通常時は、噴射された燃料があまり
ピストン頂面に付着しないように吸気行程中期以降の最
適時期から必要燃料量の噴射を開始し、ノッキング発生
時には、必要燃料量の一部を吸気行程初期に前もって噴
射し、この燃料を積極的にピストン頂面の吸気弁側に衝
突させる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明による燃料噴射制御装置が取
り付けられた筒内噴射式火花点火機関の概略縦断面図で
あり、図２はその概略平面図である。これらの図におい
て、１は気筒上部略中心に位置する点火栓であり、その
回りには互いに隣接する各二つの吸気弁２及び排気弁３
が配置されている。４は吸気弁２を介して気筒内へ通じ
る二つの吸気通路であり、５は排気弁３を介して気筒内
へ通じる二つの排気通路である。
り付けられた筒内噴射式火花点火機関の概略縦断面図で
あり、図２はその概略平面図である。これらの図におい
て、１は気筒上部略中心に位置する点火栓であり、その
回りには互いに隣接する各二つの吸気弁２及び排気弁３
が配置されている。４は吸気弁２を介して気筒内へ通じ
る二つの吸気通路であり、５は排気弁３を介して気筒内
へ通じる二つの排気通路である。
【０００９】６は気筒内へ直接燃料を噴射する燃料噴射
弁であり、気筒上部周囲の吸気弁２側に取り付けられて
いる。７はピストンであり、その頂面には浅い凹部７ａ
が形成されている。
弁であり、気筒上部周囲の吸気弁２側に取り付けられて
いる。７はピストンであり、その頂面には浅い凹部７ａ
が形成されている。
【００１０】本実施例の筒内噴射式火花点火機関は、常
時、高出力が得られる均一燃焼を実行するものであり、
そのために燃料噴射弁６は、燃料を円錐状に微粒化して
噴射するものであり、その噴射方向は、吸気下死点のピ
ストン７頂面に向けられている。このように燃料噴射方
向が設定させることで、噴射された燃料は、図１に示す
ように、いずれのピストン７位置においても直接気筒内
壁に付着することはなく、またピストン７の凹部７ａに
付着する燃料は流動しても気筒内壁に達することがな
い。それにより、気筒内壁に付着した燃料が、潤滑油膜
に取り込まれて未燃燃料として排出されることは防止さ
れる。
時、高出力が得られる均一燃焼を実行するものであり、
そのために燃料噴射弁６は、燃料を円錐状に微粒化して
噴射するものであり、その噴射方向は、吸気下死点のピ
ストン７頂面に向けられている。このように燃料噴射方
向が設定させることで、噴射された燃料は、図１に示す
ように、いずれのピストン７位置においても直接気筒内
壁に付着することはなく、またピストン７の凹部７ａに
付着する燃料は流動しても気筒内壁に達することがな
い。それにより、気筒内壁に付着した燃料が、潤滑油膜
に取り込まれて未燃燃料として排出されることは防止さ
れる。
【００１１】燃料噴射弁６による燃料噴射制御は、図３
に示すフローチャートに従って行われる。本フローチャ
ートは、所定時間又は所定クランク角度毎に実行される
ものである。まず、ステップ１０１において、例えば、
吸気通路１のスロットル弁（図示せず）上流に設けられ
たエアフローメータ（図示せず）によって吸入空気重量
Ｇａが測定され、ステップ１０２において、各気筒への
吸入空気重量Ｇａ’が所望空燃比Ａ／Ｆで割られ、必要
燃料噴射量Ｑｆが算出される。次にステップ１０３にお
いて回転センサにより機関回転数Ｎｅが検出され、ステ
ップ１０４に進む。
に示すフローチャートに従って行われる。本フローチャ
ートは、所定時間又は所定クランク角度毎に実行される
ものである。まず、ステップ１０１において、例えば、
吸気通路１のスロットル弁（図示せず）上流に設けられ
たエアフローメータ（図示せず）によって吸入空気重量
Ｇａが測定され、ステップ１０２において、各気筒への
吸入空気重量Ｇａ’が所望空燃比Ａ／Ｆで割られ、必要
燃料噴射量Ｑｆが算出される。次にステップ１０３にお
いて回転センサにより機関回転数Ｎｅが検出され、ステ
ップ１０４に進む。
【００１２】ステップ１０４において、例えば、気筒外
壁に取り付けられ、音又は振動によってノッキングを検
出するノッキングセンサ（図示せず）により、少なくと
もいずれか一つの気筒でノッキングが発生しているかど
うかが判断される。この判断が肯定される時、すなわち
ノッキング発生時には、ステップ１０５に進み、フラグ
Ｆが１であるかどうかが判断される。このフラグＦは機
関停止と共に０にリセットされるものであり、当初、こ
の判断は否定されステップ１０６に進む。
壁に取り付けられ、音又は振動によってノッキングを検
出するノッキングセンサ（図示せず）により、少なくと
もいずれか一つの気筒でノッキングが発生しているかど
うかが判断される。この判断が肯定される時、すなわち
ノッキング発生時には、ステップ１０５に進み、フラグ
Ｆが１であるかどうかが判断される。このフラグＦは機
関停止と共に０にリセットされるものであり、当初、こ
の判断は否定されステップ１０６に進む。
【００１３】ステップ１０６においてフラグＦは１とさ
れ、ステップ１０７に進み、予備燃料噴射量Ｑ１が最小
燃料噴射量Ｑｍｉｎとされ、ステップ１１４に進む。最
小燃料噴射量Ｑｍｉｎとは、燃料噴射弁６の特性により
決定される噴射可能な最小燃料噴射量である。フラグＦ
は、後述されるステップ１１２において、予備燃料噴射
量Ｑ１が０とされた時にステップ１１３において０にリ
セットされ、すなわち予備燃料噴射が実行される限り１
に維持されるものである。ステップ１１４において、予
備燃料噴射の噴射期間Ｔｉｎｊ１、すなわち機関回転数
Ｎｅを考慮して予備燃料噴射量Ｑ１を噴射するのに必要
なクランク角度範囲が算出され、ステップ１１５におい
て吸気行程開始直後の所定クランク角度θ１に固定され
ている予備燃料噴射の噴射開始時期ＳＯＩ１に噴射期間
Ｔｉｎｊ１が加えられ予備燃料噴射の噴射終了時期ＥＯ
Ｉ１が算出される。
れ、ステップ１０７に進み、予備燃料噴射量Ｑ１が最小
燃料噴射量Ｑｍｉｎとされ、ステップ１１４に進む。最
小燃料噴射量Ｑｍｉｎとは、燃料噴射弁６の特性により
決定される噴射可能な最小燃料噴射量である。フラグＦ
は、後述されるステップ１１２において、予備燃料噴射
量Ｑ１が０とされた時にステップ１１３において０にリ
セットされ、すなわち予備燃料噴射が実行される限り１
に維持されるものである。ステップ１１４において、予
備燃料噴射の噴射期間Ｔｉｎｊ１、すなわち機関回転数
Ｎｅを考慮して予備燃料噴射量Ｑ１を噴射するのに必要
なクランク角度範囲が算出され、ステップ１１５におい
て吸気行程開始直後の所定クランク角度θ１に固定され
ている予備燃料噴射の噴射開始時期ＳＯＩ１に噴射期間
Ｔｉｎｊ１が加えられ予備燃料噴射の噴射終了時期ＥＯ
Ｉ１が算出される。
【００１４】次にステップ１１６において、必要燃料噴
射量Ｇｆから予備燃料噴射量Ｇ１が引かれ主燃料噴射量
Ｑ２が算出され、ステップ１１７において、主燃料噴射
の噴射期間Ｔｉｎｊ２、すなわち機関回転数Ｎｅを考慮
して主燃料噴射量Ｑ２を噴射するのに必要なクランク角
度範囲が算出される。次にステップ１１８において、吸
気行程中期前半の所定クランク角度θ２と予備燃料噴射
の噴射終了時期ＥＯＩ１との差が間隔Ｉ（Ｎｅ）以上で
あるかどうかが判断される。間隔Ｉ（Ｎｅ）は、燃料噴
射弁６が閉弁指令を受けてから次の開弁指令を正常に受
けることができる最低時間を現在の機関回転数Ｎｅを基
にクランク角度範囲で表したものであり、予備燃料噴射
量Ｑ１が最小燃料噴射量Ｑｍｉｎである時は、機関回転
数Ｎｅが高くてもこの判断は肯定され、主燃料噴射は所
定クランク角度θ２から噴射可能であるために、ステッ
プ１１９において、主燃料噴射の噴射開始時期ＳＯＩ２
は、正常燃焼時において、噴射された燃料がピストン７
頂面に多量に付着して未燃燃料として排出されることを
防止すると共に均一混合気形成に有利なように噴射終了
時期をできる限り早めるために、燃料噴射弁６の噴口と
ピストン７頂面との間にある程度の距離がある吸気行程
中期前半の最適クランク角度θ２とされ、ステップ１２
１に進む。
射量Ｇｆから予備燃料噴射量Ｇ１が引かれ主燃料噴射量
Ｑ２が算出され、ステップ１１７において、主燃料噴射
の噴射期間Ｔｉｎｊ２、すなわち機関回転数Ｎｅを考慮
して主燃料噴射量Ｑ２を噴射するのに必要なクランク角
度範囲が算出される。次にステップ１１８において、吸
気行程中期前半の所定クランク角度θ２と予備燃料噴射
の噴射終了時期ＥＯＩ１との差が間隔Ｉ（Ｎｅ）以上で
あるかどうかが判断される。間隔Ｉ（Ｎｅ）は、燃料噴
射弁６が閉弁指令を受けてから次の開弁指令を正常に受
けることができる最低時間を現在の機関回転数Ｎｅを基
にクランク角度範囲で表したものであり、予備燃料噴射
量Ｑ１が最小燃料噴射量Ｑｍｉｎである時は、機関回転
数Ｎｅが高くてもこの判断は肯定され、主燃料噴射は所
定クランク角度θ２から噴射可能であるために、ステッ
プ１１９において、主燃料噴射の噴射開始時期ＳＯＩ２
は、正常燃焼時において、噴射された燃料がピストン７
頂面に多量に付着して未燃燃料として排出されることを
防止すると共に均一混合気形成に有利なように噴射終了
時期をできる限り早めるために、燃料噴射弁６の噴口と
ピストン７頂面との間にある程度の距離がある吸気行程
中期前半の最適クランク角度θ２とされ、ステップ１２
１に進む。
【００１５】ステップ１２１において、噴射開始時期Ｓ
ＯＩ２にステップ１１７において算出された噴射期間Ｔ
ｉｎｊ２が加えられ主燃料噴射の噴射終了時期ＥＯＩ２
が算出される。
ＯＩ２にステップ１１７において算出された噴射期間Ｔ
ｉｎｊ２が加えられ主燃料噴射の噴射終了時期ＥＯＩ２
が算出される。
【００１６】従って、ノッキング発生直後の燃料噴射
は、図４に実線で示すように、必要燃料噴射量Ｇｆのう
ち吸気行程初期に最小燃料噴射量Ｑｍｉｎでの予備燃料
噴射が実行され、この時、その残りが主燃料噴射として
吸気行程中期前半のクランク角度θ２から噴射される。
は、図４に実線で示すように、必要燃料噴射量Ｇｆのう
ち吸気行程初期に最小燃料噴射量Ｑｍｉｎでの予備燃料
噴射が実行され、この時、その残りが主燃料噴射として
吸気行程中期前半のクランク角度θ２から噴射される。
【００１７】ノッキングは、前述したように、排気弁側
の混合気の着火燃焼による膨張に伴う吸気弁側の混合気
の圧縮による温度上昇が発火温度以上となる時に起きる
ものである。本実施例の燃料噴射制御によれば、前述し
たように、ノッキング発生当初、吸気行程初期において
最小燃料噴射量Ｑｍｉｎでの予備燃料噴射を実行するよ
うになっており、この時に噴射された燃料は燃料噴射弁
５の噴口からピストン７頂面までの距離が小さいため
に、大きな貫徹力を持ってピストン７頂面に衝突し、ピ
ストン７頂面の吸気弁２側に付着すると共に気筒上部の
シリンダヘッドの吸気弁２側に跳ね返ってそこに付着す
る。これらの付着燃料は、ピストン７頂面及び気筒上部
のシリンダヘッドの吸気弁側から熱を奪い気化するため
に、これらの部分を冷却し、点火直後に吸気弁側の混合
気が圧縮されてもその温度が発火温度以上になり難くな
り、ノッキングを抑制することができる。
の混合気の着火燃焼による膨張に伴う吸気弁側の混合気
の圧縮による温度上昇が発火温度以上となる時に起きる
ものである。本実施例の燃料噴射制御によれば、前述し
たように、ノッキング発生当初、吸気行程初期において
最小燃料噴射量Ｑｍｉｎでの予備燃料噴射を実行するよ
うになっており、この時に噴射された燃料は燃料噴射弁
５の噴口からピストン７頂面までの距離が小さいため
に、大きな貫徹力を持ってピストン７頂面に衝突し、ピ
ストン７頂面の吸気弁２側に付着すると共に気筒上部の
シリンダヘッドの吸気弁２側に跳ね返ってそこに付着す
る。これらの付着燃料は、ピストン７頂面及び気筒上部
のシリンダヘッドの吸気弁側から熱を奪い気化するため
に、これらの部分を冷却し、点火直後に吸気弁側の混合
気が圧縮されてもその温度が発火温度以上になり難くな
り、ノッキングを抑制することができる。
【００１８】もし、予備燃料噴射量Ｑ１が最小燃料噴射
量Ｑｍｉｎではピストン７頂面及び気筒上部のシリンダ
ヘッドの吸気弁側を十分に冷却できずにノッキングが持
続する時には、ステップ１０５における判断は、すでに
フラグＦが１であるために肯定されてステップ１０８に
進み、予備燃料噴射量Ｑ１は、前回の量（当初は最小燃
料噴射量Ｑｍｉｎ）に所定量Δｑだけ増加され、ステッ
プ１１４以降の処理が行われる。この流れが繰り返され
る毎に予備燃料噴射量Ｑ１は所定量Δｑづつ増加され、
ステップ１１８における判断が否定されれば、ステップ
１２０に進み、図４に一点鎖線で示すように、主燃料噴
射の噴射開始時期ＳＯＩ２は、この燃料噴射を可能とす
るために予備燃料噴射の噴射終了時期ＥＯＩ１から間隔
Ｉ（Ｎｅ）だけ遅らされたクランク角度とされ、ステッ
プ１２１に進み、噴射終了時期ＥＯＩ２が決定される。
量Ｑｍｉｎではピストン７頂面及び気筒上部のシリンダ
ヘッドの吸気弁側を十分に冷却できずにノッキングが持
続する時には、ステップ１０５における判断は、すでに
フラグＦが１であるために肯定されてステップ１０８に
進み、予備燃料噴射量Ｑ１は、前回の量（当初は最小燃
料噴射量Ｑｍｉｎ）に所定量Δｑだけ増加され、ステッ
プ１１４以降の処理が行われる。この流れが繰り返され
る毎に予備燃料噴射量Ｑ１は所定量Δｑづつ増加され、
ステップ１１８における判断が否定されれば、ステップ
１２０に進み、図４に一点鎖線で示すように、主燃料噴
射の噴射開始時期ＳＯＩ２は、この燃料噴射を可能とす
るために予備燃料噴射の噴射終了時期ＥＯＩ１から間隔
Ｉ（Ｎｅ）だけ遅らされたクランク角度とされ、ステッ
プ１２１に進み、噴射終了時期ＥＯＩ２が決定される。
【００１９】図４における実線及び一点鎖線での燃料噴
射は、同じ機関回転数で同じ必要燃料噴射量の場合を示
しており、このように予備燃料噴射量Ｑ１の増加に伴い
主燃料噴射の噴射開始時期ＳＯＩ２が遅らされても、そ
の分、主燃料噴射量Ｑ２が減少されるために、その噴射
終了時期ＥＯＩ２が遅くなることなく、均一混合気形成
に不利となることはない。予備燃料噴射によりノッキン
グが発生しなくなれば、ステップ１０４における判断が
否定されてステップ１０９に進み、ステップ１０５と同
様にフラグＦが１であるかどうかが判断され、この判断
は肯定され、ステップ１１０に進む。
射は、同じ機関回転数で同じ必要燃料噴射量の場合を示
しており、このように予備燃料噴射量Ｑ１の増加に伴い
主燃料噴射の噴射開始時期ＳＯＩ２が遅らされても、そ
の分、主燃料噴射量Ｑ２が減少されるために、その噴射
終了時期ＥＯＩ２が遅くなることなく、均一混合気形成
に不利となることはない。予備燃料噴射によりノッキン
グが発生しなくなれば、ステップ１０４における判断が
否定されてステップ１０９に進み、ステップ１０５と同
様にフラグＦが１であるかどうかが判断され、この判断
は肯定され、ステップ１１０に進む。
【００２０】ステップ１１０において、予備燃料噴射量
Ｑ１は前回の量から所定量Δｑだけ減少され、ステップ
１１１において、今回の予備燃料噴射量Ｑ１が最小燃料
噴射量Ｑｍｉｎ未満であるかどうかが判断され、当初、
この判断は否定されてステップ１１４以降の処理が実行
される。このように、ノッキング抑制に必要な最少の予
備燃料噴射量Ｑ１が選択されるために、この時に噴射さ
れピストン７頂面及びシリンダヘッドに付着する燃料
は、全て点火時点において気化され、液状のまま未燃燃
料として排出されることにより排気エミッションを悪化
させることはない。前述の流れを繰り返すうちにステッ
プ１１１における判断が肯定されると、現実的に最小燃
料噴射量Ｑｍｉｎ未満の燃料噴射は不可能であるため
に、ステップ１１２に進み、予備燃料噴射量Ｑ１は０と
され、ステップ１１３においてフラグＦは０にリセット
され、ステップ１１４以降の処理が実行される。この
時、ステップ１１４において予備燃料噴射の噴射期間Ｔ
ｉｎｊ１は０°クランク角度範囲となり、従って、ステ
ップ１１５において算出される予備燃料噴射の噴射終了
時期ＥＯＩ１は噴射開始時期θ１と同じとなり、予備燃
料噴射は行われず、またステップ１１８における判断
は、当然肯定され、燃料噴射開始時期ＳＯＩ２をθ２と
する必要燃料噴射量Ｑｆでの主燃料噴射が行われる。
Ｑ１は前回の量から所定量Δｑだけ減少され、ステップ
１１１において、今回の予備燃料噴射量Ｑ１が最小燃料
噴射量Ｑｍｉｎ未満であるかどうかが判断され、当初、
この判断は否定されてステップ１１４以降の処理が実行
される。このように、ノッキング抑制に必要な最少の予
備燃料噴射量Ｑ１が選択されるために、この時に噴射さ
れピストン７頂面及びシリンダヘッドに付着する燃料
は、全て点火時点において気化され、液状のまま未燃燃
料として排出されることにより排気エミッションを悪化
させることはない。前述の流れを繰り返すうちにステッ
プ１１１における判断が肯定されると、現実的に最小燃
料噴射量Ｑｍｉｎ未満の燃料噴射は不可能であるため
に、ステップ１１２に進み、予備燃料噴射量Ｑ１は０と
され、ステップ１１３においてフラグＦは０にリセット
され、ステップ１１４以降の処理が実行される。この
時、ステップ１１４において予備燃料噴射の噴射期間Ｔ
ｉｎｊ１は０°クランク角度範囲となり、従って、ステ
ップ１１５において算出される予備燃料噴射の噴射終了
時期ＥＯＩ１は噴射開始時期θ１と同じとなり、予備燃
料噴射は行われず、またステップ１１８における判断
は、当然肯定され、燃料噴射開始時期ＳＯＩ２をθ２と
する必要燃料噴射量Ｑｆでの主燃料噴射が行われる。
【００２１】予備燃料噴射を行わなくてもノッキングが
発生しない時には、ステップ１０９における判断が否定
されてステップ１１２に進み、予備燃料噴射量Ｑ１を０
とすると共に、ステップ１１３においてフラグＦは０に
維持され、ステップ１１４以降の処理を実行し、前述同
様、必要燃料噴射量Ｑｆでの主燃料噴射を行う。
発生しない時には、ステップ１０９における判断が否定
されてステップ１１２に進み、予備燃料噴射量Ｑ１を０
とすると共に、ステップ１１３においてフラグＦは０に
維持され、ステップ１１４以降の処理を実行し、前述同
様、必要燃料噴射量Ｑｆでの主燃料噴射を行う。
【００２２】本実施例において、予備燃料噴射の開始時
期ＳＯＩ１は、吸気行程初期の所定クランク角度θ１に
固定されているが、予備燃料噴射量Ｑ１の増加に伴い吸
気上死点側に早めるように可変とすることもでき、それ
により、予備燃料噴射量Ｑ１がある程度多くなっても機
関回転数Ｎｅを考慮して主燃料噴射を吸気行程中期前半
の所定クランク角度θ２から噴射することができる機会
が増加し、その分、主燃料噴射の噴射終了時期ＥＯＩ２
が早まり、均一混合気形成に有利となる。
期ＳＯＩ１は、吸気行程初期の所定クランク角度θ１に
固定されているが、予備燃料噴射量Ｑ１の増加に伴い吸
気上死点側に早めるように可変とすることもでき、それ
により、予備燃料噴射量Ｑ１がある程度多くなっても機
関回転数Ｎｅを考慮して主燃料噴射を吸気行程中期前半
の所定クランク角度θ２から噴射することができる機会
が増加し、その分、主燃料噴射の噴射終了時期ＥＯＩ２
が早まり、均一混合気形成に有利となる。
【００２３】
【発明の効果】このように、本発明による筒内噴射式火
花点火機関の燃料噴射制御装置によれば、気筒上部周囲
の吸気弁側に配置され、燃料を円錐状に吸気行程末期の
ピストン頂面に向けて噴射する燃料噴射弁を具備し、通
常時は、噴射された燃料があまりピストン頂面に付着し
ないように吸気行程中期以降の最適時期から必要燃料量
の噴射を開始し、ノッキング発生時には、必要燃料量の
一部を吸気行程初期に前もって噴射し、この燃料を積極
的にピストン頂面の吸気弁側に衝突させてピストン頂面
の吸気弁側に付着させると共に、シリンダヘッドの気筒
上部の吸気弁側に跳ね返させてそこに付着させ、燃料の
気化熱によりこれらを冷却し、吸気弁側の混合気が排気
弁側の混合気の燃焼膨張により圧縮されても発火温度ま
で温度上昇することは防止され、ノッキングを抑制する
ことができる。この時、点火時期を遅らせる必要はな
く、高い等容度での燃焼が可能であるために、出力向上
のための燃料増量は不要となり、燃費が悪化することは
防止される。
花点火機関の燃料噴射制御装置によれば、気筒上部周囲
の吸気弁側に配置され、燃料を円錐状に吸気行程末期の
ピストン頂面に向けて噴射する燃料噴射弁を具備し、通
常時は、噴射された燃料があまりピストン頂面に付着し
ないように吸気行程中期以降の最適時期から必要燃料量
の噴射を開始し、ノッキング発生時には、必要燃料量の
一部を吸気行程初期に前もって噴射し、この燃料を積極
的にピストン頂面の吸気弁側に衝突させてピストン頂面
の吸気弁側に付着させると共に、シリンダヘッドの気筒
上部の吸気弁側に跳ね返させてそこに付着させ、燃料の
気化熱によりこれらを冷却し、吸気弁側の混合気が排気
弁側の混合気の燃焼膨張により圧縮されても発火温度ま
で温度上昇することは防止され、ノッキングを抑制する
ことができる。この時、点火時期を遅らせる必要はな
く、高い等容度での燃焼が可能であるために、出力向上
のための燃料増量は不要となり、燃費が悪化することは
防止される。
【図１】本発明による燃料噴射制御装置が取り付けられ
た筒内噴射式火花点火機関の概略縦断面図である。
た筒内噴射式火花点火機関の概略縦断面図である。
【図２】図１の概略平面図である。
【図３】燃料噴射制御のためのフローチャートである。
【図４】特定機関運転状態における燃料噴射を示す図で
ある。
ある。
１…点火栓 ２…吸気弁 ３…排気弁 ４…吸気通路 ５…排気通路 ６…燃料噴射弁 ７…ピストン
Claims (1)
- 【請求項１】 気筒上部周囲の吸気弁側に配置され、燃
料を円錐状に吸気行程末期のピストン頂面に向けて噴射
する燃料噴射弁を具備し、吸気行程中期以降の最適時期
から必要燃料量の噴射を開始する筒内噴射式火花点火機
関の燃料噴射制御装置において、ノッキング発生時に
は、必要燃料量の一部を吸気行程初期に前もって噴射す
ることを特徴とする筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP853694A JPH07217478A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP853694A JPH07217478A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07217478A true JPH07217478A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=11695880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP853694A Pending JPH07217478A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07217478A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0919711A2 (en) | 1997-11-26 | 1999-06-02 | Mazda Motor Corporation | Control system for a direct injection spark ignition engine |
| EP0919713A2 (en) | 1997-11-26 | 1999-06-02 | Mazda Motor Corporation | Controlsystem for a direct injection-spark ignition engine |
| EP0919709A2 (en) | 1997-11-26 | 1999-06-02 | Mazda Motor Corporation | Control system for an engine equipped with exhaust gas recirculation system |
| EP0919714A2 (en) | 1997-11-26 | 1999-06-02 | Mazda Motor Corporation | Control system for a direct injection spark ignition engine |
| US6055956A (en) * | 1998-09-29 | 2000-05-02 | Mazda Motor Corporation | Control system for an engine equipped with exhaust gas recirculation system |
| US6085718A (en) * | 1998-09-29 | 2000-07-11 | Mazda Motor Corporation | Control system for a direct injection-spark ignition engine |
| US6116208A (en) * | 1998-09-29 | 2000-09-12 | Mazda Motor Corporation | Control system for a direct injection-spark ignition engine |
| US6257197B1 (en) | 1998-09-29 | 2001-07-10 | Mazda Motor Corporation | Control system for a direct injection-spark ignition engine |
| US6325040B1 (en) | 1999-03-02 | 2001-12-04 | Suzuki Motor Corporation | Cylinder direct injection engine |
| JP2003013784A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 直噴火花点火式内燃機関の制御装置 |
| US6513320B1 (en) | 1998-09-29 | 2003-02-04 | Mazda Motor Corporation | Control system for a direct injection-spark ignition engine |
| JP2008196387A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射型内燃機関の制御装置 |
| JP2009138655A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Hitachi Ltd | 火花点火式内燃機関の制御装置 |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP853694A patent/JPH07217478A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0919711A2 (en) | 1997-11-26 | 1999-06-02 | Mazda Motor Corporation | Control system for a direct injection spark ignition engine |
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| US6513320B1 (en) | 1998-09-29 | 2003-02-04 | Mazda Motor Corporation | Control system for a direct injection-spark ignition engine |
| US6325040B1 (en) | 1999-03-02 | 2001-12-04 | Suzuki Motor Corporation | Cylinder direct injection engine |
| JP2003013784A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 直噴火花点火式内燃機関の制御装置 |
| JP2008196387A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射型内燃機関の制御装置 |
| JP2009138655A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Hitachi Ltd | 火花点火式内燃機関の制御装置 |
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