JPS60122241A - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

エンジンの燃料噴射装置

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JPS60122241A
JPS60122241A JP58232166A JP23216683A JPS60122241A JP S60122241 A JPS60122241 A JP S60122241A JP 58232166 A JP58232166 A JP 58232166A JP 23216683 A JP23216683 A JP 23216683A JP S60122241 A JPS60122241 A JP S60122241A
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injection
fuel
fuel injection
engine
timing
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Sadashichi Yoshioka
吉岡 定七
Hiroyuki Oda
博之 小田
Takashige Tokushima
徳島 孝成
Akio Nagao
長尾 彰士
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Mazda Motor Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345Controlling injection timing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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〕 この発明は、エンジンの燃料噴射装置に関するものであ
る。
〔従来技術〕
従来、特開昭56−148(i36号公報に示されるよ
うに、高エンジン出力をあまり必要としない部分負荷領
域等においては吸気行程のほぼ後半に燃料を噴射して点
火プラグが位置する燃焼室の上層部分に混合気を、下層
部分に空気をそれぞれ成層させ、その状態で燃焼を行な
うようにしたものがある。
この方式の燃料噴射装置では、上層の混合気は点火プラ
グによりこれを着火し得る空燃比にずればよく、一方下
層は空気のみまたは非常に希薄な混合気であるため、全
体としての空燃比は非常にリーンとなって燃費を大幅に
改善でき、又Nox。
CO等の未燃焼成分を低減できるという利点を有する。
さらには燃焼室内の混合気Hの領域が点火プラグに近い
狭い領域に集中して、エントガスプーンが空気又は非常
に薄い混合気で占められることから、混合気の異常燃焼
が発生しにくく、ノンキングの発生が少ないという利点
をもイiするものである。
ところでこのような成層化燃焼を行なうようにしたエン
ジンの燃料噴射装置においては、燃料噴射の終了タイミ
ングは吸気弁の全閉タイミングと一致させるのが望まし
いが、実際には吸気弁の仝閉付近では吸気弁のリフ]・
量が小さく、七分な通路面積を舘保できないこと、及び
燃料噴射光と燃焼室との間には一定の距離があり、燃料
が燃料噴射光から燃焼室に到達するまでに時間遅れがあ
ること等の理由により、燃料噴射終了タイミングを吸気
弁仝閉タイミング以前に設定する必要がある。
そして1−記従来公報記載の装置では、燃料噴射終了タ
イミングを吸気弁全閉タイミング以Ti1iの一定のク
ランク角位置に固定し2、この哨!A、J終丁クランク
角位置に基いて噴射開始クランク角位置を演算し、エン
ジンの運転状態に応した卯の燃料を噴射供給するように
していた。
しかしながら上述の従来公報記載の装置では、中にエン
ジンの運転状態に応じて燃料噴射開始時期をriJ変制
御するようにしており、冷機時、加速時等におりる燃料
噴射量の増量補正についてし、1仝く考慮されていなか
ったので、例えば冷機時においては燃焼性が悪化し2、
又加速時におい°ζば十分な加速応答性が得られないと
いう問題があった。
そしてこのような問題、例えば加速応答性を向上させる
方法としては、加速時にエンジンの運転状態に応じた燃
料の噴射供給とはJ1間明に加速補正用燃料を噴射供給
する方法が考えられるが、この方法では、成層化燃焼が
くずれてしまい、ノッキングが発生ずるという問題が生
じる。
〔発明の目的〕
この発明は、かかる問題点に渇の、成層化燃焼を維持し
たまま、燃料噴射量の増fj)補正を行なうことのでき
るエンジンの燃料噴射量:^゛を提供−ロんとするもの
である。
〔発明の構成〕
そこでこの発明は、吸気行程のほぼ後−′1りに燃料を
噴射供給するようにしたエンジンの燃料噴、!IJ装置
において、燃料噴射9を増量補正ずべき運も、状態を検
出し、増量補止時は噴射量J’ ny3期につい一ζは
これを変えずに、噴射開始時期を進め側に袖1トし、こ
れにより燃料噴射量を増♀するようにし7たものである
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第1図は本発明の一実施例によるエンジンの燃料噴射装
置を示す。図において、1は第1〜第4の4つの気筒(
但U7、図中には1つの気筒のめか示されている)を有
するエンジンで、1−記音気筒にはそれぞれ吸、排気管
2,3が接続され、−上記吸気管2の年金部にはスロッ
トル弁4a、4bが配設され、吸気管2の1−流線はエ
アクリ−す5に至っている。そして上記各吸気管2には
吸気ボー1−に近接して燃料噴射弁6がそれぞれ配設さ
れ、該各燃料噴射弁6は1/ギヱレ−夕を介して燃2′
1タンク(図示せず)に接続されており、−Jx記燃料
噴射弁6には上記し・ギルレータを介して吸気管圧力と
の差圧が常に一定となるような燃圧が供給されるように
なっている。
また図中、8は吸気管2のスし1ノ1−ル下流の圧力を
検出する圧力センザ、9はエンジン1の冷却水温度を検
出する水ll!!Iセン号、10はディスI−リビュー
タの回転角からエンジンのクランク角と第1気筒のビス
I−ント死点′r IJ Cとを検出するクランク角セ
ンサ、17はスロットル弁4a、4bの開度を検出する
スロノ1−ルセンザ、11はイグニッションスイッチ、
12はスタータモータ、13はインタフェース14.C
PtJl、5及びメモリ16からなる燃料噴射制御回路
であり、上記メモリ16内には第2図にフローチャー1
−で示ずCI) LJ15の演算処理のプログラム等が
格納されている。
そして上記CPU15は、エンジンの始動時は所定量の
燃料が噴射されるように始動噴射パルスを燃料噴射弁6
に加え、一方エンジンの始動後はエンジンの回転数及び
吸入空気♀に応じて基本燃料噴射量をめるとともに、冷
機時、加速時には該基本燃料噴射量を増量補正して実際
燃料噴射r!1をめ、はぼ吸気弁全閉時期の所定の噴射
終了クランク角位置に基づいて上記基本燃料噴射量又は
実際燃料噴射量に応じた噴射開始クランク角付:b:を
め、これにより吸気行程のほぼ後士6j燃料を1l−f
i射供給するという燃料噴射制御を行なうようになって
いる。ここで吸気行程のシ5!ば後゛1′とは吸気弁の
バルブリフト量(第4図参照)がほぼ最大となるクラン
ク角位置付近から吸気弁全閉までの期間をいう。なお7
は排気系に設けられた触媒である。
そして以上のような構成において、CPUI 5が増量
補正時に噴射開始時期を進み側に補正するタイミング補
正手段を構成しており、水温センサ9及びスロットルセ
ンサ17が基本燃料噴射量を増M補正すべき運転状態を
検出する運転状態検出手段となっている。
次に第2図〜第4図を用いて動作について説明する。こ
こで第3図は吸気弁の開閉時期と燃料噴射タイミングと
の関係を、第4図は吸気弁のバルブリフト量と吸気弁全
閉時期との関係を示す。なお図中、θvoは吸気弁の開
弁タイミングを示す。
エンジンが作動すると、CPU15は、クランク角セン
サ10.圧力センサ8.水温センザ9及びスロソトルセ
ンザ17の各信号を読み込んでその各値をレジスタ゛r
、B、 Wl 、Vに記憶するとともに(ステップ20
〜23)、イグニッションスイッチ11からのスタータ
信号を読み込んでそれをレジスタSに記↑aしくステッ
プ24)、次にレジスタSの記憶内容からエンジンの始
動時が否かを判定する(ステップ25)。そしてエンジ
ンの始動時にはCPU15はステップ25においてYE
Sと判定してステップ26に進み、そこでレジスタ■に
所定の始動噴射量βを記憶し、レジスタIの値に基いて
始動噴射パルスを作成してそれを第1気筒のTDC信号
に応して判別した噴射すべき気筒の燃料噴射弁6に加え
(ステップ27)、ステップ20に戻り、上述の処理を
繰り返す。なおエンジンの始動時において、予め設定し
た始動噴射パルスを発生するようにしているのは、この
始動時には吸入空気量に基いて燃料噴射量を算出できな
いからである。
そしてエンジンが始動すると、CP[J15は上記ステ
ップ25においてNoと判定してステップ28に進み、
そこでレジスタT内のクランク角を用いてエンジン回転
数を演算してそれをレジスタRに記憶し、次にレジスタ
l内B内のエンジン回転数と吸気負圧とでもって基本燃
料噴射量を演算してそれをレジスタ■に記憶する(ステ
ップ29)。
次にCPU15は、レジスタ■の記憶内容から加速度d
V/dtをめ、これが設定値αより大きいか否か、即ち
加速時か否かを判定する(ステップ30)。そして加速
時の場合は上記ステップ30においてYESと判定して
ステップ31に進み、そこでレジスタC2に設定値β1
を記憶し、一方加速時でない場合は上記ステップ30に
おいてNOと判定してステップ32に進み、そこでレジ
スタC2の値をOとする。ここで上記設定値β1は一定
値でもよく、又加速時に応じて異なる値としてもよい。
さらにCPU15はレジスタl内のエンジン冷却水温を
設定値W、例えば60℃と比較して冷却水温が設定値W
以下であれば、両者の差(W−Wz)と補正係数01と
を乗算し、これとレジスタC2内の値とを温度補正量と
してレジスタl内の基本燃料噴射量に加算して実際燃料
噴射量をめ、その値’ 十C1(W−Wl )+C,,
,をレジスタIに記憶しくステップ33)、該レジスタ
l内の実際燃料噴射量から噴射角θ(第3図参照)を決
定してそれをレジスタθに記憶しくステップ34)、次
に吸気弁全閉時期θvc(第3図参照)と所定の噴射終
了時期補正9八〇とでもって噴射終了時期θic(第3
図参!(C)を決定する(ステップ35)。ここで吸気
弁の全閉時期θVCは基準となるエンジン回転数、例え
ば最大トルクとなる3000 rptnにおいて吸気の
吹き返しが発生しないクランク角位置に設定すればよく
、その1例を示すと、第4図の吸気弁のバルブリフト特
性図において、吸気行程終期のランプ部分Aの初期のク
ランク角位置となる。
このようにして噴射終了時期θicが決定されると、C
PU15はこの噴射終了時期θicに基いてレジスフθ
内の実際噴射量θに応した噴射開始時期θio(第3図
参照)を決定しくステップ36)、噴射開始時期θio
になるまでステップ37に待機し、噴射開始時期θio
になると、ステップ38で燃料噴射弁6に“1”信号を
加え、該弁6を駆動し続ける間ステップ39に待機し、
噴射終了時期θicになると“1”信号の出力を停止し
くステップ40)、このようにして燃料噴射パルスを加
えた後、上記ステップ20に戻る。
、二〇よっに]−ンジンの始動後は、エンジン回転数及
び吸入空気量に応じて基本燃料噴射量をめるとともに、
冷機時、加速時には基本燃料噴射量を増9補正し2て実
際燃料噴射用をめ、所定の噴射終了時期に基いて上記h
(本燃料噴射量又は実際燃料噴射量に応じた噴射開始時
期を決定し、この噴射開始時期から噴射終了時期の間燃
IE+噴射パルスを加えるという制御が行なわれること
となる。
以上のような本実施例の装置では、冷機時、加速時には
燃料噴射開始時期を進み側に補正するようにしたので、
燃オ゛−[噴射量の増量補正を行なうことができ、これ
により冷機時において燃焼性を改善でき、又加速時にお
いて加速応答性を向]二できる。しかも成層化燃焼がく
ずれることがないので、l−述の加速時に非同期に増9
補IFする方法に比し、ノッキングの発生が少ないとい
うすくれた利点を自する。また」二連の、1、うに燃料
噴射開始時期を進め倒に補止するようにした結果、流速
の速い吸気に燃料が噴射されることとなり、燃料の気化
霧化が促進され、これによっても燃焼性を向上できる。
ところで上記実施例ではエンジン回転数及び吸気負圧(
吸入空気量)に対する基本燃料噴射量の増減制御を噴射
時間を可変制御ずろことによって行なう場合について説
明したが、本発明は噴射時間の可変制御と燃料噴射弁の
燃圧の増減制御とにより基本燃料噴射量の増減制御を行
なうようにしたものにも適用できる。
第5図は噴射時間の可変制御と燃圧の増減制御とでもっ
て基本燃料噴射量の増減制御を行な・)ものに適用した
本発明の他の実施例を示す。図において、第1図と同一
符号は同図と同−又は相当のものを示し、18はその背
圧室1.8 aに導入される吸気管圧力に応じて燃料供
給通路18bを開閉しこれにより燃料噴射弁6ζこ吸気
η圧力との差圧が常に一定となるような燃圧を供給する
レギヱレータ、19aは燃料供給通路18bにし・キエ
レータ18をバイパスして形成されたバイパス通路、]
、 9 bはバイパス通路19aの途中に介設された開
閉弁である。
次に第6目及び第7図を用いて動作について説明する。
ここで第6図はCPtJ15の演算処理のフローを、第
7図は(2A料噴射FB1.!:燃圧I)及び噴射時間
(噴射角)θとの関係を示す。
エンジンの始動時には、CPU15は始動噴射パルスを
所定のタイミングに燃料噴射弁6に加え、設定量の燃料
を噴射4J(給させる(ステップ20〜27)。そして
エンジンが始動すると、CP U L5は、エンジン回
転数と吸気負圧とに応じた基本燃料噴射g+をめ(ステ
ップ20〜25,28゜29)、該基本燃料噴射量■が
設定値11より多いか否かを1り定しくステップ41)
、それが設定値11より少ない場合は噴射角θを一定埴
θ1 (第7図A参照)に設定するとともに、基本燃料
噴射(?)■に応した燃圧T” (第7図I3参照)を
決定しくステップ42.43)、−力設定値11より多
い場合基本燃料1’A tAJ l’u Iに応した噴
射角θを決定するとともに(第7図0参jjjj) 、
燃IIEPを所定値■)1(第7図I)参照)に設定す
る(ステップ44゜45)。このようにして噴射角θ及
び燃圧Pが決定されると、CPU15ば燃圧Pに応じて
開閉弁19bの開閉時期をデユーティ制御して燃料噴射
弁6の燃圧を増減制御しくステップ46.47)、さら
に上記噴射角θを加速補正及び水?n ?di正して(
ステップ30〜32.48)、この補正後の噴射角θに
応じて噴射開始時期θioを決定し、これにより燃料噴
射弁6に燃料噴射パルスを加えて燃料を噴射供給させる
(ステ・ノブ35〜40)。
本実施例においても開始時期θlOは進み側に補正され
ることとなり(第7図1点鎖線a参照)、上記実施例と
全く同様の効果が得られる。
なお上記2つの実施例ではエンジンの全運転領域で成層
化燃焼を行なうようにしたが、本発明は少なくとも低負
荷領域において成層化燃焼を行なうようにしたもの全゛
ζに適用できる。またエンジンの燃料噴射終了時期は固
定ではなく、エンジンの運転状態に応じて可変制御する
ようにしζもよい。
また上記実施例では加速補正及び水r7! ?+li正
を行なう場合について説明したが、本発明は勿論加速補
正及び水温補正以外の増量補正を行なう場合についても
同様に適用できる。
[発明の効果〕 以上のように本発明によれば、吸気行程のほぼ後半に燃
料を噴射供給するようにしたエンジンの燃料噴射装置に
おいて、燃料噴射量を増量補正すべき運転状態を検出し
、増量補正時は噴射終了時期についてはこれを変えずに
、噴射開始時期を進みlj、11に?ili正するよう
にしたので、成層化燃焼をくずすことなく、燃料噴射量
の増量補正を行なうことができ、しかも燃料の気化霧化
を促進できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるエンジンの燃料噴射装
置の概略構成図、第2図は上記装置におけるCPUI 
5の演算処理のフロー1チヤートを示す図、第3図は」
二記装置における吸気弁の開閉タイミングと燃料噴射タ
イミングとの関係を示す図、第4図は吸気弁のバルブリ
フitと吸気弁の全閉時期との関係をフ1マず図、第5
図は本発明の他の実施例によるエンジンの燃料噴射装置
の概略構成図、第6図は上記装置におけるCPU15の
演算処理のフローチャートを示す図、第7図は上記装置
の動作を説明するための燃料噴射量と噴射時間・燃圧と
の関係を示す図である。 6・・・燃料噴射弁、9・・・水温センサ(運転状態検
出手段)、15・・・CPU (タイミング補正手段)
、17・・・スロソトルセンザ(運転状態検出手段)。 特許出願人 東洋工業株式会社 代理人 弁理士 早 瀬 憲 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吸気弁を介して燃焼室に通ずる吸気通路内に燃料
    噴射弁を設け、少なくともエンジンの低負荷時において
    該燃料噴射弁から吸気行程のほぼ後半に燃料を噴射4B
    給するようにしたエンジンの燃料噴射装置において、吸
    入空気量に対応して決定される基本燃料噴射量を増量補
    正すべき運転状態を検出する運転状態検出手段と、該検
    出手段の出力を受り増量補正時は噴射開始時期を進み側
    に補正するタイミング?111正手段とを設りたことを
    特徴とするエンジンの燃料噴射装置。
JP58232166A 1983-12-07 1983-12-07 エンジンの燃料噴射装置 Granted JPS60122241A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58232166A JPS60122241A (ja) 1983-12-07 1983-12-07 エンジンの燃料噴射装置

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JPH0536624B2 JPH0536624B2 (ja) 1993-05-31

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