JP2001304026A - エンジン制御方法 - Google Patents
エンジン制御方法Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
- F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
- F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
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Abstract
リンダ内への燃料噴射時期を適切に選ぶことにより、ス
モークやオイル希釈の発生を低減させる。 【解決手段】 火花点火式4サイクルエンジン1の吸気
行程内にのみインジェクタ9からシリンダ3内へ燃料を
噴射し、その噴射開始時期をクランク角で上死点から4
0°以後とすると共に、その噴射終了時期をクランク角
で下死点から40°以前とし、かつ、上記燃料噴射では
所要燃料量に不足がある場合は、圧縮行程の中盤に不足
量の燃料をインジェクタ9からシリンダ3内へ噴射する
ように、コントローラ13が制御する。
Description
クルエンジンにおいて、吸気行程中にシリンダ内へ燃料
を噴射する制御方法に関する。
点火式4サイクルエンジンでは、高負荷時に吸気行程で
燃料を噴射させて、シリンダ内における燃料の均一拡散
を図っているが、燃料の噴射開始時期が早いと、燃料噴
霧がピストン頂面に衝突してピストン頂面上に燃料液膜
を形成させることによって、排気中にスモークや比較的
多量のHCを発生させるおそれがあり、また、燃料の噴
射終了時期が遅いと、燃料噴霧の一部がシリンダを横切
ってシリンダの内壁面に達し、シリンダ内壁面のオイル
に吸着されて、蒸発しないままピストンで掻き落とされ
るため、オイル希釈が生じるという不具合があった。
冷態時ほど顕著に現れやすく、また、高負荷時に比較的
多量の燃料をシリンダ内へ噴射させるほど、スモークや
オイル希釈の発生は避けられないという問題がある。
内へ燃料を噴射するインジェクタとは別個のインジェク
タを吸気管に予め設置しておき、高負荷時にはこのイン
ジェクタからも吸気管内へ燃料を補助的に噴射して、シ
リンダ内における燃料噴射量を抑制する方法があるが、
この場合には、吸気管に別途インジェクタを設置するた
めにそれだけコストが増大する上、エンジンの冷態時に
は吸気管の内面に付着した燃料は吸気によって直ちには
シリンダ内へ搬送されないため、この点を考慮してシリ
ンダ内での燃料噴射量を過渡期に調整する必要があり、
制御システムの複雑化を招く欠点があった。
4サイクルエンジンにおいて、吸気行程中にシリンダ内
へ燃料を噴射するタイミングを適切に選ぶことにより、
スモークやオイル希釈の発生を容易に低減させようとす
るものである。
るエンジン制御方法は、火花点火式4サイクルエンジン
において、吸気行程中にのみ所定クランク角範囲内でシ
リンダ内へ燃料を噴射し、かつ、上記燃料噴射によって
は所要燃料量に不足がある場合に、上記吸気行程に続く
圧縮行程中に不足量の燃料を上記シリンダ内へ噴射す
る。
ダ内へ燃料を噴射し、この場合の噴射時期を適切なを所
定クランク角範囲内としているので、シリンダ内へ供給
された燃料噴霧がピストン頂面に衝突することは比較的
容易に抑制されるため、ピストン頂面上が燃料で濡れる
ことに起因して排気中にスモークや比較的多量のHCが
発生するおそれを確実に低減させることができ、また、
シリンダ内へ供給された燃料噴霧がシリンダ内を横切っ
てシリンダ内壁面に達することも比較的容易に防止され
るため、燃料噴霧がシリンダ内壁面のオイルに吸着され
てピストンで掻き落とされることは確実に抑制され、オ
イル希釈の発生を効果的に低減させることが可能とな
る。
上記燃料噴射によっては所要燃料量に不足がある場合に
は、吸気行程に続く圧縮行程中に不足量の燃料をシリン
ダ内へ補助的に噴射することにより、所要燃料量の不足
を簡単に解消してエンジン出力を確保できると共に、吸
気行程中の燃料噴射によって圧縮行程中の燃料噴射量を
容易に低減させることができるので、これらの燃料噴射
制御は比較的容易に行うことができる。
て説明する。図1の火花点火式4サイクルエンジン1に
おいて、ピストン2が往復動するシリンダ3に対し、シ
リンダヘッド4に形成された吸気ポート5及び排気ポー
ト6がそれぞれ吸気弁7及び排気弁8により開閉され、
シリンダヘッド4にインジェクタ9及び点火プラグ10
が取り付けられている。
クランク角センサ12の出力がコントローラ13へ送ら
れると共に、コントローラ13からの信号に基づき、図
2に例示されているように、ピストン2の頂面に形成さ
れたキャビティ14の付近に向かいインジェクタ9から
シリンダ3内に燃料が噴射されて噴霧15が形成され、
その後に点火プラグ10が適切なタンミングで点火し
て、上記燃料を燃焼させる。
転速度が3500rpmで吸気行程中にのみインジェク
タ9からシリンダ3内へ燃料が噴射されるとき、上死点
からのクランク角θ1 で表される燃料噴射開始時期を変
化させた場合に、排気中に含まれるスモーク量(排気中
のスモーク濃度)Qの変動状態を示しており、クランク
角θ1 が40°以前ではスモーク量Qが非常に多いが、
クランク角θ1 が40°以後ではスモーク量Qが大幅に
少なくなっていることがわかる。
転速度が3500rpmで吸気行程中にのみインジェク
タ9からシリンダ3内へ燃料が噴射されるとき、下死点
からのクランク角θ2 で表される燃料噴射終了時期を変
化させた場合に、シリンダ3の内壁面に対する燃料の付
着率(燃料噴射量に対する燃料付着量の割合)Rの変動
状態を示しており、クランク角θ2 が40°以後では燃
料の付着率Rが多いが、クランク角θ2 が40°以前で
は燃料の付着率Rが比較的少なくなっていることがわか
る。
らシリンダ3内へ燃料が噴射されるとき、燃料噴射開始
時期をクランク角θ1 で40°以後とすれば、燃料噴霧
によってピストン2の頂面上が濡れることを抑制して、
排気中にスモークや比較的多量のHCが発生するおそれ
を確実に低減させることができ、また、燃料噴射終了時
期をクランク角θ2 で40°以前とすれば、燃料噴霧が
シリンダ3内を横切ってシリンダ3の内壁面に達するこ
とが比較的容易に防止され、燃料噴霧がシリンダ3内壁
面のオイルに吸着されてピストン2で掻き落とされる量
は確実に抑制させられるため、オイル希釈の発生を効果
的に低減させることができる。
料噴射時期を変化させた場合に対するスモーク量Q及び
燃料付着率Rの相関関係を示し、図5の曲線Yは、吸気
行程と圧縮行程とに燃料噴射を分割して行い、吸気行程
中の燃料噴射時期がクランク角θ1 =52°及びクラン
ク角θ2 =78°とし、圧縮行程中の燃料噴射時期が圧
縮行程の中盤、例えばクランク角で下死点から90°〜
105°の時期で、圧縮行程中の燃料噴射量が吸気行程
中の燃料噴射量の約1/5とされた場合に対するスモー
ク量Q及び燃料付着率Rの変動を示しており、燃料噴射
の適切な分割により曲線Xから曲線Yへとスモーク量Q
及び燃料付着率Rの大幅な改善が認められる。
は通常吸気行程中にのみ燃料噴射を行い、燃料噴射開始
時期をクランク角θ1 で40°以後とし、かつ、燃料噴
射終了時期をクランク角θ2 で40°以前として、燃料
を噴射するクランク角を適切な範囲に選定するが、エン
ジン1の高速回転時等のように上記燃料噴射期間では所
要の燃料噴射量に不足が生じるときは、圧縮行程の中盤
にも燃料噴射を補助的に行うようにすれば、スモーク量
Q及び燃料付着率Rを常に低く抑制することができ、と
くに、エンジン1の冷態時における上記効果が著しく、
エンジン1の運転を良好に保持できる特長がある。
吸気行程中に行う燃料噴射を補助するためのものであっ
て、圧縮行程中の燃料噴射量は吸気行程中の燃料噴射量
の約1/3以下とするのが望ましい。
気行程中に燃料を噴射すると共に、必要に応じて排気行
程中にも燃料を噴射することにより、シリンダ3に対す
る所要の燃料供給量を確保することができるので、従来
技術のように別個のインジェクタを吸気管に設ける等の
必要性がなくて、コストの増大を回避できる一方、圧縮
行程中に行われる補助的な燃料噴射量は最少限でよいた
め、コントローラ13によるその制御も比較的簡単とな
って、この面からもコストの増大を抑制できる長所があ
る。
射するクランク角範囲は、シリンダボア、ピストン頂面
の形状、シリンダに対するインジェクタの取付け角度等
に応じてそれぞれ適切な値に選定されるため、エンジン
機種によって異なってくることはいうまでもない。
ば、火花点火式4サイクルエンジンの吸気行程中にのみ
適切なタイミングでシリンダ内へ燃料を噴射し、かつ、
吸気行程中の燃料噴射によっては所要燃料量に不足があ
る場合に限って圧縮行程中に不足量の燃料を上記シリン
ダ内へ噴射していて、ピストン頂面に対する燃料噴霧の
衝突及びシリンダ内壁面に対する燃料噴霧の付着を抑制
できるので、排気中のスモークやオイル希釈の発生を容
易に低減させることができる。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 火花点火式4サイクルエンジンにおい
て、吸気行程中にのみ所定クランク角範囲内でシリンダ
内へ燃料を噴射し、かつ、上記燃料噴射によっては所要
燃料量に不足がある場合に、上記吸気行程に続く圧縮行
程中に不足量の燃料を上記シリンダ内へ噴射する制御方
法。 - 【請求項2】 請求項1において、上記圧縮行程中の燃
料噴射は上記圧縮行程の中盤で実施し、かつ、上記上記
圧縮行程中の燃料噴射量を上記吸気行程中の燃料噴射量
より少なくする制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000123919A JP2001304026A (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | エンジン制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000123919A JP2001304026A (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | エンジン制御方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001304026A true JP2001304026A (ja) | 2001-10-31 |
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ID=18634134
Family Applications (1)
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JP2000123919A Pending JP2001304026A (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | エンジン制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2001304026A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1361354A2 (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | fuel injection timing control apparatus and method for an in-cylinder injection gasoline engine |
WO2012131923A1 (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | トヨタ自動車 株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
CN114542311A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-27 | 中南大学 | 直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统 |
-
2000
- 2000-04-25 JP JP2000123919A patent/JP2001304026A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114542311B (zh) * | 2022-03-02 | 2022-11-01 | 中南大学 | 直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统 |
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