JP2009024537A

JP2009024537A - エンジンの燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JP2009024537A
Application number: JP2007186591A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Ikeno; 明久池野
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2009-02-05

Abstract

【課題】この発明は、エンジン停止時に吸気ポートや吸気バルブに付着して残留する燃料量を低減し、次回のエンジン始動時、及びエンジン始動後における未燃ガス（ＨＣ）の排出量を低減することを目的とする。
【解決手段】この発明は、エンジン回転数とエンジン負荷量とから予め噴射するタイミングを設定する噴射タイミング制御手段と、この噴射タイミング制御手段により設定された噴射タイミングで吸気ポート内に燃料を噴射するように燃料噴射手段を制御する噴射制御手段とを備えたエンジンの燃料噴射制御装置において、前記エンジンのイグニッション信号が、オンからオフに切り換えられ、かつセルフシャットオフ中であるとき、前記噴射タイミング制御手段により、噴射タイミングを吸気バルブ開放時に設定することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明はエンジンの燃料噴射制御装置に係り、特に、エンジン停止時に吸気ポートや吸気バルブに付着する燃料量を低減し、次回のエンジン始動時における未燃ガスの排出量を低減するエンジンの燃料噴射制御装置に関する。

車両等の動力源であるエンジンに燃料を電気的に噴射する燃料噴射手段（インジェクタ）を制御する燃料噴射制御装置では、一般的にはエンジン回転数とエンジン負荷（吸人空気量）とから噴射するタイミングを設定している。この噴射タイミングは、主に排ガスまたは出力の性能から決定される。エンジンの吸気ポートに燃料を噴射する場合の噴射タイミングは、吸気行程前までに噴射を終了する設定が主流となっている。この噴射タイミングでは、吸気ポート内の壁面や吸気バルブの傘部に燃料付着（以下「ポート内付着燃料」と記す。）が発生してしまう問題がある。よって、イグニッションスイッチをオンからオフに操作した時は、ポート内付着燃料を残した状態で、エンジンが停止することになる。
ここで問題となるのは、次回にイグニッションスイッチをオフからオンに操作してエンジンを始動した時に、クランキングによる負圧の発生によってポート内付着燃料が燃焼室に入り込み、点火不可能時（気筒判別完了前）であればそのまま燃料としてエンジンから排出され、点火可能時（気筒判別完了後）であっても不適切な空燃比によって未燃ガス（ＨＣ）を排出することである。未燃ガスについては、大気を汚染する要因となっていることから、できる限りエンジンからの未燃ガスの排出を低減させることが望ましい。

これに対して、従来のエンジンの燃料噴射制御装置には、エンジン停止中に吸気ポートや吸気バルブに付着した燃料が次回のエンジン始動時に蒸発し、この蒸発した付着燃料によって次回のエンジン始動時に最初に噴射された燃料が燃焼室内に吸入され難くなり、安定した燃焼が妨げられる問題を解消するために、各気筒に夫々燃料噴射弁を備え、エンジン始動の開始時であるイグニッションスイッチのオン時又はスタータスイッチのオン時に、全気筒同時に燃料噴射を行わせることで、クランキングが開始されてから行われる通常の燃料噴射の前に、予め吸気ポートや吸気バルブに燃料を付着させ、その後の通常の燃料噴射によって噴射される燃料を燃焼室内に入り易くし、安定した燃焼を得るようにしたものがある。
特開２０００−４５８４１号公報

ところが、前記特許文献１に記載される燃料噴射制御装置は、エンジン停止直前でも、吸気行程にタイミングを合わせて燃料を噴射する設定となっているため、エンジン停止時に吸気ポートや吸気バルブに燃料が付着して残留し、次のエンジン始動時に吸気ポートや吸気バルブに付着して残留した燃料がそのままエンジンから未燃ガスとして排出される問題があり、また、クランキング開始前の点火不可能時（気筒判別完了前）に全気筒同時に燃料噴射を行っているため、同時噴射された燃料がクランキング開始初期にそのまま燃焼されずにエンジンから未燃ガスとして排出される問題がある。

この発明は、エンジン停止時に吸気ポートや吸気バルブに付着して残留する燃料量を低減し、次回のエンジン始動時、及びエンジン始動後における未燃ガスの排出量を低減することを目的とする。

この発明は、エンジン回転数とエンジン負荷量とから予め噴射するタイミングを設定する噴射タイミング制御手段と、この噴射タイミング制御手段により設定された噴射タイミングで吸気ポート内に燃料を噴射するように燃料噴射手段を制御する噴射制御手段とを備えたエンジンの燃料噴射制御装置において、前記エンジンのイグニッション信号が、オンからオフに切り換えられ、かつ燃料噴射制御装置が、セルフシャットオフ中であるとき、前記噴射タイミング制御手段により、噴射タイミングを吸気バルブ開放時に設定することを特徴とする。

この発明のエンジンの燃料噴射制御装置は、エンジン停止直前に、吸気バルブ（特に傘部）に向けて燃料が噴射されることがなくなるので、エンジンの停止時に吸気ポート内の壁面や吸気バルブの傘部に付着する燃料量を低減することができる。これにより、この発明のエンジンの燃料噴射制御装置は、次回のエンジン始動時、及びエンジン始動後において、燃焼室に吸い込まれる吸気ポートや吸気バルブの付着燃料の量を減少することができ、未燃ガスの排出量を低減することが可能である。

以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１はエンジンの燃料噴射制御装置の制御フローチャート、図２はエンジンの燃料噴射制御装置のシステム構成図、図３はエンジンのシリンダヘッド部分の断面図である。
図３において、１はエンジン、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４は燃焼室、５は吸気ポート、６は吸気バルブ、７は点火プラグ、８はインジェクタである。エンジン１は、４つの気筒♯１〜♯４を有し、各気筒♯１〜♯４の燃焼室６に連通する吸気ポート５及び排気ポートに夫々吸気バルブ６及び排気バルブを設け、各気筒♯１〜♯４の燃焼室６に臨ませて点火プラグ７を夫々設け、各吸気ポート５に臨ませて、且つ吸気バルブ６に指向させて燃料噴射手段であるインジェクタ８を夫々設けている。
前記点火プラグ７及びインジェクタ８は、図２に示すように、燃料噴射制御装置９の制御部１０に接続している。制御部１０には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１１と、エンジン負荷量を検出するスロットル開度センサ１２とを接続している。また、制御部１０には、イグニッションスイッチ１３を介して電源であるバッテリ１４を接続し、このバッテリ１４をイグニッションスイッチ１３と並列なメインリレー１５を介して接続している。イグニッションスイッチ１３は、オン・オフ操作によりイグニッション信号をオン・オフに切り換える。メインリレー１５は、イグニッション信号のオン・オフに関連して励磁・非励磁状態に切り換えられるコイル部１６と、このコイル部１６により開閉動作されて制御部１０に電源を供給・遮断する接点部１７とを備えている。

エンジン１の燃料噴射制御装置９は、制御部１０に、エンジン回転数センサ１１の検出するエンジン回転数とスロットル開度センサ１２の検出するエンジン負荷量とから予め噴射するタイミングを設定する噴射タイミング制御手段１８と、この噴射タイミング制御手段１８により設定された噴射タイミングで吸気ポート５内に燃料を噴射するようにインジェクタ８を制御する噴射制御手段１９とを備えている。
また、この燃料噴射制御装置９は、制御部１０に、エンジン回転数センサ１１の検出するエンジン回転数とスロットル開度センサ１２の検出するエンジン負荷量とから予め点火するタイミングを設定する点火タイミング制御手段２０と、この点火タイミング制御手段２０により設定された点火タイミングで飛び火させて燃料に着火するように点火プラグ７を制御する点火時期制御手段２１とを備えている。
さらに、この燃料噴射制御装置９は、制御部１０に、セルフシャットオフ制御手段２２を備えている。セルフシャットオフ制御手段２２は、イグニッションスイッチ１３のオンからオフへの操作によりイグニッション信号がオンからオフになってエンジン停止処理を行うエンジン停止モードに移行したことを判定すると、メインリレー１５のコイル部１６への通電を維持して接点部１７を接続状態とし、これによりバッテリ１４から制御部１０への電源供給を継続する。セルフシャットオフ制御手段２２は、このイグニッションスイッチ１３オフ操作後の電源供給中であるセルフシャットオフ中に制御部１０にエンジン停止に必要な処理を行わせ、処理が完了するとメインリレー１５のコイル部１６の通電を遮断して接点部１７を開放状態に切り換え、バッテリ１４から供給される電源を遮断する。

この燃料噴射制御装置９は、イグニッションスイッチ１３から入力するエンジン１のイグニッション信号が、オンからオフに切り換えられ、かつ燃料噴射制御装置９の制御部１０が、セルフシャットオフ制御手段２２によってセルフシャットオフ中であるとき、噴射タイミング制御手段１８により、噴射タイミングを吸気バルブ開放時（吸気行程時）に設定する。このとき、燃料噴射制御装置９は、噴射タイミング制御手段１８により、所定時間のみ、噴射タイミングを吸気バルブ開放時に設定している。
なお、この燃料噴射制御装置９は、吸気バルブ開放時の噴射タイミングに合わせて、点火タイミング制御手段２０により、点火タイミングを吸気バルブ開放時に設定する。このとき、燃料噴射制御装置９は、点火タイミング制御手段２０により、所定時間のみ、点火タイミングを吸気バルブ開放時に設定している。

次に作用を説明する。
エンジン１の燃料噴射制御装置９は、図１に示すように、制御がスタートすると（Ｓ０１）、イグニッションスイッチ１３から入力するイグニッション信号がオンであるかを判断する（Ｓ０２）。
この判断（Ｓ０２）がＮＯの場合は、エンドにする（Ｓ１１）。この判断（Ｓ０２）がＹＥＳの場合は、イグニッションスイッチ１３から入力するイグニッション信号がオンからオフに切り換えられたかを判断する（Ｓ０３）。
この判断（Ｓ０３）がＮＯの場合は、判断（Ｓ０２）に戻る。この判断（Ｓ０３）がＹＥＳの場合は、エンジン停止モードへ移行したと判定されてセルフシャットオフ中の所定時間内であるかを判断する（Ｓ０４）。
この判断（Ｓ０４）がＮＯの場合は、燃料噴射及び点火を禁止し（Ｓ０９）、エンジン１を停止し（Ｓ１０）、エンドにする（Ｓ１１）。この判断（Ｓ０４）がＹＥＳの場合は、噴射タイミングを吸気バルブ開放時（吸気行程時）の設定に切り換え（Ｓ０５）、切り換えた噴射タイミングで燃料噴射（吸気行程時噴射）し（Ｓ０６）、吸気バルブ開放時に設定した点火タイミングで点火し（Ｓ０７）、イグニッションスイッチ１３から入力するイグニッション信号がオンからオフに切り換えられた後に、燃料噴射が所定噴射回数以内、且つ点火が所定点火回数以内であるかを判断する（Ｓ０８）。
この判断（Ｓ０８）がＹＥＳの場合は、判断（Ｓ０４）に戻る。この判断（Ｓ０８）がＮＯの場合は、燃料噴射及び点火を禁止し（Ｓ０９）、エンジン１を停止し（Ｓ１０）、エンドにする（Ｓ１１）。

このように、このエンジン１の燃料噴射制御装置９は、イグニッションスイッチ１３によるエンジン１のイグニッション信号が、オンからオフに切り換えられ、かつ燃料噴射制御装置９がセルフシャットオフ中であるときは、噴射タイミング制御手段１８により噴射タイミングを吸気バルブ開放時に設定し、この設定された吸気バルブ開放時の噴射タイミングで吸気ポート５内に燃料を噴射するように噴射制御手段１９によりインジェクタ８を制御する。
これにより、このエンジン１の燃料噴射制御装置９は、エンジン停止直前に、吸気バルブ６の特に傘部２３に向けて燃料が噴射されることがなくなるので、図３の破線で囲まれる傘部２３への燃料の直撃を減らすことができ、エンジン１の停止時に吸気ポート５内の壁面２４や吸気バルブ６の傘部２３に付着する燃料量を低減することができる。これにより、このエンジン１の燃料噴射制御装置９は、次回のエンジン始動時、及びエンジン始動後において、吸気ポート５内の壁面２４や吸気バルブ６の傘部２３に残留した付着燃料の排出を減少することができ、未燃ガス（ＨＣ）の排出量を低減することが可能である。
また、このエンジン１の燃料噴射制御装置９は、噴射タイミング制御手段１８により、セルフシャットオフ中の所定時間のみ、噴射タイミングを吸気バルブ開放時に設定していることにより、吸気バルブ開放時の噴射タイミングで燃料が噴射されるのは、セルフシャットオフ期間中の一部の時間（所定時間）のみであるので、エンジン１の停止するタイミングが遅れこともなく、運転者に、イグニッションスイッチ１３のオフからエンジン１が完全に停止するまでの時間が延びることによる違和感を感じさせることがない。

この発明は、エンジン停止時に吸気ポートや吸気バルブに付着して残留する燃料量を低減し、次回のエンジン始動時、及びエンジン始動後における未燃ガスの排出量を低減するものであり、吸気ポートに燃料を噴射するエンジンに適用することができる。

実施例を示すエンジンの燃料噴射制御装置の制御フローチャートである。エンジンの燃料噴射制御装置のシステム構成図である。エンジンのシリンダヘッド部分の断面図である。

符号の説明

１エンジン
２シリンダブロック
３シリンダヘッド
４燃焼室
５吸気ポート
６吸気バルブ
７点火プラグ
８インジェク
９燃料噴射制御装置
１０制御部
１１エンジン回転数センサ
１２スロットル開度センサ
１３イグニッションスイッチ
１４バッテリ
１５メインリレー
１８噴射タイミング制御手段
１９噴射制御手段
２０点火タイミング制御手段
２１点火時期制御手段
２２セルフシャットオフ制御手段
２３傘部
２４壁面

Claims

エンジン回転数とエンジン負荷量とから予め噴射するタイミングを設定する噴射タイミング制御手段と、
この噴射タイミング制御手段により設定された噴射タイミングで吸気ポート内に燃料を噴射するように燃料噴射手段を制御する噴射制御手段とを備えたエンジンの燃料噴射制御装置において、
前記エンジンのイグニッション信号が、オンからオフに切り換えられ、かつセルフシャットオフ中であるとき、
前記噴射タイミング制御手段により、噴射タイミングを吸気バルブ開放時に設定することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。
前記噴射タイミング制御手段により、セルフシャットオフ中の所定時間のみ、噴射タイミングを吸気バルブ開放時に設定していることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。