JP2015031222A - Control device of engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、吸気ポートに燃料噴射装置を備えたエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device having a fuel injection device at an intake port.
ガソリンエンジンでは、吸気ポートに備えた燃料噴射装置(インジェクタ)から、吸気バルブが開いている間に燃料を噴射し、シリンダ内に燃料と空気を供給するポート噴射式エンジンが知られている。 In a gasoline engine, a port injection type engine is known in which fuel is injected from a fuel injection device (injector) provided in an intake port while an intake valve is open, and fuel and air are supplied into a cylinder.
ポート噴射式エンジンにおいて、吸気バルブが開いてから燃料噴射を開始する場合、例えば、高速走行時は燃料の噴射量が多いので、ピストンが下死点を通過した後、圧縮行程に入った後も燃料噴射を継続することがある。 In a port injection type engine, when fuel injection is started after the intake valve is opened, for example, the amount of fuel injection is large during high-speed driving, so even after the piston passes the bottom dead center and enters the compression stroke. Fuel injection may continue.
例えば、特許文献1には、ピストンが下死点を通過した後、圧縮行程に入った後も燃料噴射を行う技術が開示されている。この技術では、混合気の均質性と吸気の充填効率を高めるため、吸気バルブの開弁期間を、ピストンが上死点近傍にある時点から、ピストンが下死点を通過した後までとし、燃料噴射を、吸気行程前半から吸気行程中盤に行う主燃料噴射と、吸気行程後半から圧縮行程前半の吸気バルブ閉弁時期までに行う副燃料噴射とに分割している。
For example,
例えば、ノッキングが発生しやすい低速運転時では、スロットル全開の吸気工程において、排気バルブの閉弁を早めるとともに吸気バルブの開弁を遅らせて、吸排気弁の両方が開いているオーバーラップ期間を少なくし、吸気ポート内への燃焼ガスの吹き返しを抑制することにより、燃焼室内のガス温度を下げてノッキングを抑制している。また、ピストンが下死点を通過した後の圧縮工程においては、吸気バルブの閉弁時期までの間に副燃料噴射を行うことにより混合気の吹き返しを抑制し、燃焼室への燃料の充填効率を高めている。 For example, during low-speed operation where knocking is likely to occur, in the intake process with the throttle fully open, the exhaust valve closes earlier and the intake valve opens later, reducing the overlap period when both the intake and exhaust valves are open. In addition, by suppressing the return of combustion gas into the intake port, the gas temperature in the combustion chamber is lowered to suppress knocking. In addition, in the compression process after the piston passes through the bottom dead center, the auxiliary fuel injection is performed until the intake valve closes, thereby suppressing the air-fuel mixture from being blown back, and the efficiency of fuel filling into the combustion chamber Is increasing.
なお、吸気バルブの閉弁直前に行う燃料噴射は、燃焼室内に気化に至らない燃料の液滴を流入させることとなる。液滴の流入は、ノッキングの原因の一つであるエンドガスの自然発火が生じる箇所、すなわち、燃焼室内の吸気側端部の冷却を促進し、その結果、ノッキングを抑制する効果があるとされている。 Note that the fuel injection performed immediately before closing the intake valve causes fuel droplets that do not vaporize to flow into the combustion chamber. It is said that the inflow of droplets promotes cooling of the end gas spontaneous ignition that is one of the causes of knocking, that is, cooling of the intake side end in the combustion chamber, and as a result, has the effect of suppressing knocking. Yes.
上記特許文献1の分割噴射の技術は、主として、スロットル全開時の燃料の吹き返しを抑制するためのものである。副燃料噴射は、圧縮行程において、混合気の吹き返しを抑制するための必要最小限の量とされている。このため、燃焼室内に燃料の液滴を流入させることによるノッキングの抑制については、特に着目されていない。また、スロットル全開時以外の種々の運転条件下において、確実にノッキングを抑制する点については、さらに改善の余地がある。
The split injection technique disclosed in
また、一般に、低速時等において、1サイクル当たりの燃料噴射量が少ない場合は、吸気バルブの閉弁直前まで燃料の噴射を継続できないという問題もある。したがって、燃料噴射量が少ない場合は、燃焼室内に燃料の液滴を流入させることによるノッキングの抑制効果は期待できない。 In general, when the amount of fuel injection per cycle is small, such as at low speeds, there is a problem that fuel injection cannot be continued until just before the intake valve is closed. Therefore, when the fuel injection amount is small, it is not possible to expect the knocking suppression effect by letting fuel droplets flow into the combustion chamber.
そこで、この発明の課題は、燃料の噴射量などの運転条件にかかわらずノッキングを確実に抑制することである。 Accordingly, an object of the present invention is to reliably suppress knocking regardless of operating conditions such as the fuel injection amount.
上記の課題を解決するために、この発明は、1つの気筒につき複数設けられた吸気ポートと、前記吸気ポートを開閉する吸気バルブと、前記複数の吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記燃料噴射装置による燃料噴射を、前記吸気バルブの開弁期間中最初に行う第一の燃料噴射と、前記吸気バルブの開弁期間中前記第一の燃料噴射の終了後に行う第二の燃料噴射とに分割して行うように制御する制御手段とを備え、前記燃料噴射装置は、少なくとも前記第二の燃料噴射の際に、前記複数の吸気バルブの燃焼室側に向く面の反対側の面を指向するエンジンの制御装置を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of intake ports provided per cylinder, an intake valve that opens and closes the intake port, and a fuel injection device that injects fuel into the plurality of intake ports. The first fuel injection performed by the fuel injection device first during the valve opening period of the intake valve and the second fuel performed after completion of the first fuel injection during the valve opening period of the intake valve Control means for performing control so as to be divided into injection, and at least in the second fuel injection, the fuel injection device is provided on a side opposite to a surface facing the combustion chamber side of the plurality of intake valves. The engine control system is oriented to the surface.
また、前記制御手段として、前記複数の吸気バルブ同士の開弁時期に位相差を設けて燃焼室内にスワール流を発生させる構成を採用することができる。 Further, as the control means, it is possible to employ a configuration in which a swirl flow is generated in the combustion chamber by providing a phase difference between the valve opening timings of the plurality of intake valves.
このとき、前記制御手段は、遅れて開く前記吸気バルブの開弁時期から吸気行程におけるピストンの下死点までの期間及び吸気行程におけるピストンの下死点から先に閉じる前記吸気バルブの閉弁時期までの期間の比率に基づいて、燃料噴射を前記第一の燃料噴射と前記第二の燃料噴射とに分割することができる。 At this time, the control means includes a period from the opening timing of the intake valve that opens late to the bottom dead center of the piston in the intake stroke and a closing timing of the intake valve that is closed first from the bottom dead center of the piston in the intake stroke. Based on the ratio of the period until, the fuel injection can be divided into the first fuel injection and the second fuel injection.
また、前記制御手段は、前記エンジンが低回転高負荷の運転領域では前記第一の燃料噴射の比率を高くし、高回転高負苛の運転領域では第一の燃料噴射の比率を小さくすることが望ましい。 The control means may increase the ratio of the first fuel injection when the engine is operating in a low rotation and high load range, and decrease the ratio of the first fuel injection when the engine is in a high rotation and high negative operating range. Is desirable.
前記第一の燃料噴射はピストンが下死点に至るまでに終了し、前記第二の燃料噴射はピストンが下死点を通過した後に開始されることが望ましい。 Preferably, the first fuel injection ends before the piston reaches bottom dead center, and the second fuel injection starts after the piston passes through bottom dead center.
この発明によれば、ポート噴射式エンジンの燃料噴射時期を、吸気バルブの開弁期間中において最初に行う第一の燃料噴射と、その後に行う第二の燃料噴射とに分割することにより、吸気バルブの開弁直後の燃料噴射貫徹力、すなわち、燃料噴射の初速を利用して燃焼室内の混合気の流動を強化するとともに、燃料噴射装置を、吸気バルブの燃焼室側に向く面の反対側の面、すなわち傘裏に指向させたことにより、吸気バルブの閉弁直前に、燃焼室内の内周面に近い端部付近に燃料の液滴を効果的に流入させ、燃焼室内を冷却することができる。 According to the present invention, the fuel injection timing of the port injection engine is divided into the first fuel injection that is first performed during the opening period of the intake valve and the second fuel injection that is performed thereafter, thereby The fuel injection penetration force immediately after the valve is opened, that is, the initial velocity of the fuel injection is used to enhance the flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber, and the fuel injection device is placed on the side opposite to the surface facing the combustion chamber side of the intake valve. By directing it toward the back of the umbrella, that is, immediately behind the umbrella valve, the fuel droplets are effectively allowed to flow in the vicinity of the end portion near the inner peripheral surface of the combustion chamber immediately before the intake valve is closed, thereby cooling the combustion chamber. Can do.
これにより、燃料の噴射量などの運転条件にかかわらずノッキングを確実に抑制することができ、点火進角することで熱効率を向上させることができる。また、燃焼室内にスワールを形成すれば、燃焼室内の端部全周に燃料の液滴を供給することとなり、ノッキングの抑制効果をさらに高めることができる。 Thus, knocking can be reliably suppressed regardless of operating conditions such as the fuel injection amount, and thermal efficiency can be improved by advancement of ignition. Further, if a swirl is formed in the combustion chamber, fuel droplets are supplied to the entire periphery of the end of the combustion chamber, and the knocking suppression effect can be further enhanced.
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、自動車用の4サイクルガソリンエンジンの制御装置である。図1は、燃料の噴射時期と吸排気弁の開閉時期とを示すものである。また、図2及び図3は、このエンジンが備える1つの気筒における燃焼室2の要部、及び、エンジンの制御装置の構成を示すものである。これらの図面では、この発明に直接関係する部材、手段のみを示し、他の部材等については図示省略している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is a control device for a four-cycle gasoline engine for automobiles. FIG. 1 shows the fuel injection timing and the intake / exhaust valve opening / closing timing. 2 and 3 show the configuration of the main part of the
図2及び図3に示すように、エンジンのシリンダ1内にはピストン3が収容されている。シリンダ1の内壁面、及び、ピストン3の上面等により燃焼室2が形成されている。また、シリンダ1には、混合気を燃焼室2に導く2つの吸気ポート4;4a,4b、燃焼室2からの排気を送り出す2つの排気ポート7;7a,7b、及び、シリンダヘッド側からシリンダの軸線、すなわち、気筒の筒軸方向に沿って下向きに配置された点火プラグ9等が備えられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
なお、図面では、一つのシリンダ1のみを示しているが、エンジンは、単気筒であってもよいし、複数のシリンダ1を備えた多気筒であってもよい。
Although only one
吸気ポート4には、その吸気ポート4内に燃料を噴射する燃料噴射装置(インジェクタ)8が設けられている。燃料噴射装置8は、2つの吸気ポート4a,4bの各流路内の吸入空気に燃料を噴射し混合気を形成する。ここで、各吸気ポート4a,4bに燃料噴射装置8を別々に設けてもよい。 The intake port 4 is provided with a fuel injection device (injector) 8 that injects fuel into the intake port 4. The fuel injection device 8 injects fuel into the intake air in the flow paths of the two intake ports 4a and 4b to form an air-fuel mixture. Here, the fuel injection device 8 may be provided separately for each intake port 4a, 4b.
2つの吸気ポート4a,4bには、それぞれ燃焼室2への開口部を開閉する吸気バルブ5a,5bが設けられている。また、2つの排気ポート7a,7bには、それぞれ燃焼室2への開口部を開閉する排気バルブ6a,6bが設けられている。以下、2つの吸気バルブ5を、それぞれ第一吸気バルブ5a、第二吸気バルブ5bと称し、二つの排気バルブ6を、それぞれ第一排気バルブ6a、第二排気バルブ6bと称する。
The two intake ports 4a and 4b are provided with
これらの吸気バルブ5及び排気バルブ6は、シリンダヘッド側に設けたカムシャフトにバルブリフタを介して接続されているので、カムシャフトの回転によって、所定のタイミングで吸気ポート4、排気ポート7を開閉する。カムシャフトへの動力の伝達は、カムシャフト側に設けたスプロケットとクランクシャフト側に設けたスプロケットとの間をタイミングチェーン等で連結することにより行われている。
Since these
第一吸気バルブ5aや第二吸気バルブ5b、第一排気バルブ6aや第二排気バルブ6b、点火プラグ9、燃料噴射装置8、その他エンジンの動作に必要な機器は、それぞれケーブルを通じて、電子制御ユニット(Electronic Control Unit)10に備えられた制御手段によって制御される。この実施形態では、電子制御ユニットのコンピュータの一部を、エンジンの制御手段として用いている。
The
吸気バルブ5は、一方の吸気バルブ5である第一の吸気バルブ5aと、他方の吸気バルブ5である第二の吸気バルブ5bの開閉タイミングは互いに異なるように、カムシャフト、バルブリフタ、前記電子制御ユニット10、その他からなる制御装置が設定されている。
The
また、排気バルブ6は、一方の排気バルブ6である第一の排気バルブ6aと、他方の排気バルブ6である第二の排気バルブ6bの開閉タイミングは互いに同じになるように、カムシャフト、バルブリフタ、前記電子制御ユニット10、その他からなる制御装置が設定されている。
Further, the exhaust valve 6 has a camshaft and a valve lifter so that the opening timing of the
吸気バルブ5、排気バルブ6の動作の例を、図1に示す。第一吸気バルブ5a(図中の吸気弁A参照)の開弁時期は、ピストン3が上死点に位置する時点としており、第二の吸気バルブ5b(図中の吸気弁B参照)の開弁時期よりも早く設定されている。また、第一の吸気バルブ5a(図中の吸気弁A参照)の閉弁時期は、ピストン3が下死点に位置する時点を過ぎた後の圧縮行程の中盤時点とされており、第二吸気バルブ5b(図中の吸気弁B参照)の閉弁時期よりも早く設定されている。なお、2つの排気バルブ6a,6bの開弁時期及び閉弁時期は、それぞれ同時に設定されている。
An example of the operation of the
この実施形態では、第一吸気バルブ5aの開弁時期を、2つの排気バルブ6a,6bの閉弁時期と同時とし、吸気バルブ5と排気バルブ6の両方が開弁するオーバーラップ期間は設定していない。ただし、この第一吸気バルブ5aや第二吸気バルブ5bと、2つの排気バルブ6a,6bがともに開弁しているオーバーラップ期間を設定することも可能である。また、2つの排気バルブ6a,6b間に開弁時期、閉弁時期に位相差を設けることも可能である。
In this embodiment, the opening timing of the
上記のような条件で各バルブの開閉時期を設定し、固定のバルブタイミングで車両を運転することも可能であるが、これらの各バルブの開弁時期、閉弁時期は、可変バルブ装置を用いることによって、車両の運転状態に応じて運転中に適宜変更することもできる。 It is possible to set the opening / closing timing of each valve under the above conditions and operate the vehicle at a fixed valve timing, but a variable valve device is used for the opening timing and closing timing of each of these valves. Thus, it can be changed appropriately during driving according to the driving state of the vehicle.
吸気ポート4内において、燃料噴射装置8は、第一の吸気バルブ5a及び第二の吸気バルブ5bの燃焼室2側に向く面の反対側の面、すなわち、各吸気バルブ5a,5bの傘裏を指向して配置されている。この実施形態では、各吸気バルブ5a,5bが開弁状態から閉弁状態に至るまでいずれの位置においても、燃料噴射装置8が各吸気バルブ5a,5bの傘裏を指向するように配置しているが、少なくとも、各吸気バルブ5a,5bが閉弁直前にある状態において、傘裏を指向していればよい。
In the intake port 4, the fuel injection device 8 includes a surface opposite to the surface of the
なお、燃料噴射装置8の各吸気バルブ5a,5bの指向に関し、この実施形態では、燃料噴射装置8の燃料噴射部(ノズル)の中心線の延長線上に、各吸気バルブ5a,5bの傘裏を位置させているが、燃料噴射による燃料の噴射方位の中に各吸気バルブ5a,5bの傘裏が位置していればよい。
Regarding the orientation of the
このエンジンの制御装置及び制御方法について説明する。 The engine control apparatus and control method will be described.
前述のように、制御手段は、第一吸気ポート4aの第一吸気バルブ5aと、第二吸気ポート4bの第二吸気バルブ5bの開閉弁時期にそれぞれ位相差を設けている。すなわち、図1に示すように、第一吸気バルブ5aの開弁時期、閉弁時期は、第二吸気バルブ5bの開弁時期、閉弁時期よりもそれぞれ進角している。また、制御手段は、2つの排気ポート7a,7bの各排気バルブ6a,6bの開閉時期を同時としている。
As described above, the control means provides a phase difference between the opening and closing valve timings of the
排気行程において、各排気ポート7a,7bの各排気バルブ6a,6bが閉じられると同時に、第一吸気バルブ5aが開弁を開始する。次に、やや遅れて、第二吸気バルブ5bが開弁を開始する。
In the exhaust stroke, the
2つの吸気バルブ5a,5bのうち、第一の吸気バルブ5aを開いた後、第二の吸気バルブ5bを遅れて開くようにしたので、図2及び図3に示すように、先に開いた第一の吸気バルブ5aからの吸気により、燃焼室2内には、燃焼室2内の内周面に沿って一方向への安定したスワール流Sが形成される。このため、後に第二の吸気バルブ5bが開いてもスワール流Sは阻害されにくく、燃焼室2内に大きなスワール流Sが形成されるようになっている。
Of the two
ここで、燃料噴射装置8による燃料噴射は、図1に示すように、吸気バルブ5の開弁期間中のうち、最初に行う第一の燃料噴射aと、第一の燃料噴射aの終了後の第二の燃料噴射bに分割して行うようになっている。
Here, as shown in FIG. 1, the fuel injection by the fuel injection device 8 is performed first during the valve opening period of the
第一の燃料噴射aは、吸気行程の開始時期からピストン3が下死点に至るまでの間に設定された一定期間としている。なお、第一の燃料噴射aの終了時期は、必要な燃料噴射量に応じて定められるが、図1の例は必要な燃料噴射量が少ない低速運転時を示しているので、第一の燃料噴射aの終了時期は、吸気行程の終期であるピストン3が下死点にある時期よりも早い時期となっている。
The first fuel injection a is a fixed period set between the start timing of the intake stroke and the
つぎに、第二の燃料噴射bを行う。第二の燃料噴射bは、第一の燃料噴射aの終了後、燃料噴射を全く行わない期間t(以下、無噴射期間tと称する)を介在した後、第一の吸気バルブ5a及び第二の吸気バルブ5bの閉弁直前に行われる。
Next, the second fuel injection b is performed. After the end of the first fuel injection a, the second fuel injection b has a period t during which no fuel injection is performed (hereinafter referred to as a non-injection period t), and then the
第二の燃料噴射bの開始時期は、無噴射期間tの後、吸気行程の終期であるピストン3が下死点にある時点以後とし、終了時期は、第一の吸気バルブ5aの閉弁時期としている。なお、第二の燃料噴射bの終了時期を、第二の吸気バルブ5bの閉弁時期としてもよい。
The start timing of the second fuel injection b is after the non-injection period t and after the
第二の燃料噴射bを行うことにより、第一吸気バルブ5a及び第二吸気バルブ5bの傘裏、すなわち、吸気バルブの燃焼室側に臨む面の反対側の面に付着した燃料は、各吸気バルブ5a,5bの閉弁直前に、その傘裏から燃焼室2内に液滴で流入する。この液滴の流入により、燃焼室2内の吸気側端部が冷却され、ノッキングを確実に抑制することができる。
By performing the second fuel injection b, the fuel adhering to the back of the
第二の燃料噴射bによって、燃焼室2内に燃料の液滴を効果的に導入できるのは、燃料噴射装置8を、閉弁直前における吸気バルブ5の傘裏に指向させたからである。傘裏に付着した燃料は、気化されないまま液滴となって燃焼室2に導かれやすい。
また、燃料噴射を吸気バルブ5の閉弁直前、すなわち、開弁度合いが小さい時に行うことによって、弁周囲に流れる空気量が少なく、気化の速度が遅くなるからである。さらに、燃料が燃焼室2内に導入された後、燃焼までの時間が少ないので、多くの燃料が気化しないからである。
それに対し、第一の燃料噴射aは、吸気バルブ5の開弁度合いが大きい間に行われるので、弁周囲に流れる空気量が多く、液滴は生じにくい。また、燃料が燃焼室2内に導入された後、燃焼に至るまでの時間が長いので、その間に多くの燃料が気化し液滴は発生しにくい。
The reason why the fuel droplets can be effectively introduced into the
Further, the fuel injection is performed immediately before the
On the other hand, since the first fuel injection a is performed while the degree of opening of the
なお、吸気側は排気側に比べてノッキングが生じやすいので、吸気側の冷却によるノッキング抑制の効果が高い。ノッキングが抑制できれば、高圧縮比化が容易に可能となる。また、この発明により、低オクタン価燃料の使用時や、低速高負荷時、過給時等においてもノッキングを抑制しやすくなるので、内燃機関の熱効率を高め、出力や燃費を向上することができる。 Since the intake side is more likely to knock than the exhaust side, the effect of suppressing knocking by cooling the intake side is high. If knocking can be suppressed, a high compression ratio can be easily achieved. Further, according to the present invention, knocking can be easily suppressed even when using low-octane fuel, at low speed and high load, during supercharging, etc., so that the thermal efficiency of the internal combustion engine can be increased, and the output and fuel consumption can be improved.
また、この実施形態では、図1に示すように、第一の吸気バルブ5aを開いた後、第二の吸気バルブ5bを遅れて開くようにしたので、燃焼室2内には、燃焼室2内の内周面に沿って一方向への安定したスワール流Sが形成される。このため、第二の燃料噴射bによって燃焼室2内に流入した燃料の液滴は、スワール流Sにのって燃焼室2内の端部全周に運ばれて、その端部全周を冷却する。このため、エンドガスの温度を全周に亘って引き下げ、さらに高いノッキング抑制効果が期待できる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 1, after the
ここで、図1に示すように、第一の燃料噴射aは、遅れて開く第二吸気バルブ5b開弁時期から、吸気行程におけるピストン3の下死点までの期間c内に行われ、第二の燃料噴射bは、吸気行程におけるピストン3の下死点から、先に閉じる第一の吸気バルブ5aの閉弁時期までの期間d内に行われている。
Here, as shown in FIG. 1, the first fuel injection a is performed within a period c from the opening timing of the
第一の燃料噴射aと第二の燃料噴射bの噴射量の比率(単位時間当たりの噴射量は一定であるので、噴射量の比率は噴射時間の比率に等しくなる)は、遅れて開く第二吸気バルブ5b開弁時期から、吸気行程におけるピストン3の下死点までの期間cと吸気行程におけるピストン3の下死点から、先に閉じる第一の吸気バルブ5aの閉弁時期までの期間dの比率に基づいて、燃料噴射を、第一の燃料噴射と第二の燃料噴射とに分割することができる。例えば、遅れて開く第二吸気バルブ5b開弁時期から、吸気行程におけるピストン3の下死点までの期間cと、吸気行程におけるピストン3の下死点から、先に閉じる第一の吸気バルブ5aの閉弁時期までの期間dとの比率が7:3である場合に、第一の燃料噴射と第二の燃料噴射との噴射量の比率を7:3とすることができる。また、種々の要因により、第一の燃料噴射aの比率を高める場合は、その噴射量の比率を、8:2、あるいは、9:1等とすることもできる。
The ratio of the injection amounts of the first fuel injection a and the second fuel injection b (the injection amount per unit time is constant, so that the injection amount ratio is equal to the injection time ratio) opens later. The period c from the opening timing of the two
特に、ノッキングを生じやすい低速高負荷の運転領域では、第一の燃料噴射aの比率を高くし、高速高負苛の運転領域では第一の燃料噴射aの比率を小さくしてもよい。運転領域の区別は、例えば、図4に示すようなマップ図を利用し、電子制御ユニット10が自動的に運転領域を認識し、燃料噴射の制御を行う。図4において、符号aは、低速高負荷の運転領域を示し、符号bは、高速高負苛の運転領域を示す。また、符号cは、低負荷の運転領域を示す。
In particular, the ratio of the first fuel injection a may be increased in a low-speed and high-load operation region where knocking is likely to occur, and the ratio of the first fuel injection a may be decreased in a high-speed and high-negative operation region. For distinguishing the operation regions, for example, using a map as shown in FIG. 4, the
必要な燃料噴射量が多い運転領域(例えば、高負荷運転領域)を想定すると、第一の燃料噴射aの比率は高くなるので、例えば、図5に示すように、第一の燃料噴射aの終了時期をさらに延長し、最も遅い場合で、吸気行程の終期であるピストン3が下死点にある時点としてもよい。また、このような場合、逆に、第一の燃料噴射aの開始時期を早めてもよい。第一の燃料噴射aの開始時期は、最も早い場合で、ピストン3が上死点にある時点としてもよい。
Assuming an operation region (for example, a high load operation region) with a large amount of required fuel injection, the ratio of the first fuel injection a becomes high. For example, as shown in FIG. The end timing may be further extended, and may be the latest time when the
なお、第一の燃料噴射aと第二の燃料噴射bの噴射量の合計(単位時間当たりの噴射量は一定であるので、噴射量の合計は噴射時間の合計に等しくなる)は、例えば、図6に示す分割噴射を行わない従来の制御との関係において、他の運転条件が全て等しいものであれば、低速時、高速時の各運転条件において、それぞれその噴射量の合計、噴射時間の合計が互いに等しく設定されることが望ましい。 Note that the total injection amount of the first fuel injection a and the second fuel injection b (the injection amount per unit time is constant, so the total injection amount is equal to the total injection time) is, for example, In the relationship with the conventional control shown in FIG. 6 in which the divided injection is not performed, if all other operating conditions are equal, the total injection amount and the injection time for each operating condition at the low speed and at the high speed are shown. It is desirable that the sum is set equal to each other.
この発明では、吸気バルブ5が開いてから燃料噴射を開始する第一の燃料噴射aにおいて、燃料は、吸気流とともに燃焼室2内に流入する。このため、燃料噴霧の貫徹力、すなわち、燃料噴射の噴射時の勢いはその後も保持され、燃焼室2内の吸気流動を強化し燃焼を促進し熱効率を高めることができる。
In the present invention, in the first fuel injection a in which fuel injection is started after the
また、吸気バルブ5の閉弁直前に噴射を完了する第二の燃料噴射bにおいて、燃料の一部は、吸気バルブ5の傘裏から燃焼室2内に液的で流入する。このため、燃焼室2内の吸気側端部を冷却することでノッキングを抑制し、エンジンの性能と燃費を向上できる。このとき、燃焼室2内にスワール流Sが形成されていれば、液滴がスワール流Sとともに燃焼室2内の端部全周に運ばれるので、高いノッキング抑制効果が期待できる。
Further, in the second fuel injection b in which the injection is completed immediately before the
1 シリンダ
2 燃焼室
3 ピストン
4 吸気ポート
4a 第一吸気ポート
4b 第二吸気ポート
5 吸気バルブ
5a 第一吸気バルブ
5b 第二吸気バルブ
6 排気バルブ
6a 第一排気バルブ
6b 第二排気バルブ
7 排気ポート
8 燃料噴射装置(ポート噴射弁)
9 点火プラグ
10 電子制御ユニット(Electronic Control Unit)
1
9
Claims (5)
前記吸気ポートを開閉する吸気バルブと、
前記複数の吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射装置と、
前記燃料噴射装置による燃料噴射を、前記吸気バルブの開弁期間中最初に行う第一の燃料噴射と、前記吸気バルブの開弁期間中前記第一の燃料噴射の終了後に行う第二の燃料噴射とに分割して行うように制御する制御手段とを備え、
前記燃料噴射装置は、少なくとも前記第二の燃料噴射の際に、前記複数の吸気バルブの燃焼室側に向く面の反対側の面を指向することを特徴とするエンジンの制御装置。 A plurality of intake ports per cylinder,
An intake valve for opening and closing the intake port;
A fuel injection device for injecting fuel into the plurality of intake ports;
First fuel injection performed by the fuel injection device first during the valve opening period of the intake valve, and second fuel injection performed after completion of the first fuel injection during the valve opening period of the intake valve And a control means for controlling to be divided into
The engine control device according to claim 1, wherein the fuel injection device is directed to a surface opposite to a surface facing the combustion chamber of the plurality of intake valves at least during the second fuel injection.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013162418A JP2015031222A (en) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | Control device of engine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018188967A (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 川崎重工業株式会社 | Internal combustion engine for saddle-riding type vehicle |
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2013
- 2013-08-05 JP JP2013162418A patent/JP2015031222A/en active Pending
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