JP3134564B2 - 内燃機関の燃料噴射時期制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射時期制御装置Info
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- JP3134564B2 JP3134564B2 JP04333077A JP33307792A JP3134564B2 JP 3134564 B2 JP3134564 B2 JP 3134564B2 JP 04333077 A JP04333077 A JP 04333077A JP 33307792 A JP33307792 A JP 33307792A JP 3134564 B2 JP3134564 B2 JP 3134564B2
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関、特に筒内噴
射式内燃機関の燃料噴射時期を制御するための燃料噴射
時期制御装置に関する。
射式内燃機関の燃料噴射時期を制御するための燃料噴射
時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】実開平４−６５３５号公報に記載されて
いるように、筒内噴射式内燃機関における燃料噴射は、
ピストンが燃焼室上部に位置する吸気行程初期に開始さ
れる。これは、噴射した燃料をピストン頂面に衝突させ
ることにより、その大部分が微粒子となって燃焼室内に
跳ね返り、吸気と充分に混合して所望の濃度の混合気を
燃焼室内に形成させることを意図している。
いるように、筒内噴射式内燃機関における燃料噴射は、
ピストンが燃焼室上部に位置する吸気行程初期に開始さ
れる。これは、噴射した燃料をピストン頂面に衝突させ
ることにより、その大部分が微粒子となって燃焼室内に
跳ね返り、吸気と充分に混合して所望の濃度の混合気を
燃焼室内に形成させることを意図している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におい
て、燃料圧力が目標圧力となっていれば所望の燃料噴射
速度が得られ、前述のような燃料の微粒化が実現される
が、機関始動において燃料圧力が目標圧力に達していな
い時には燃料噴射速度が遅くなり、ピストン頂面との衝
突に際してほとんどの燃料は跳ね返ることなくピストン
頂面に付着し、燃料の微粒化が実現されないために所望
の濃度の混合気が形成されず、良好な燃焼を得ることが
できない。従って、機関始動時において、燃料圧力が高
められて目標圧力に達するまで燃料噴射は実行できず、
その分機関始動が遅れる問題を有している。
て、燃料圧力が目標圧力となっていれば所望の燃料噴射
速度が得られ、前述のような燃料の微粒化が実現される
が、機関始動において燃料圧力が目標圧力に達していな
い時には燃料噴射速度が遅くなり、ピストン頂面との衝
突に際してほとんどの燃料は跳ね返ることなくピストン
頂面に付着し、燃料の微粒化が実現されないために所望
の濃度の混合気が形成されず、良好な燃焼を得ることが
できない。従って、機関始動時において、燃料圧力が高
められて目標圧力に達するまで燃料噴射は実行できず、
その分機関始動が遅れる問題を有している。
【０００４】従って、本発明の目的は、機関始動時にお
いて燃料圧力が目標圧力に達する以前に燃料噴射を実行
させても良好な燃焼が実現され、それにより機関始動を
早めることができる内燃機関の燃料噴射時期制御装置を
提供することである。
いて燃料圧力が目標圧力に達する以前に燃料噴射を実行
させても良好な燃焼が実現され、それにより機関始動を
早めることができる内燃機関の燃料噴射時期制御装置を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による内燃機関の
燃料噴射時期制御装置は、ピストン位置にかかわらず燃
焼室上部からピストン頂面に向けて燃料を噴射するよう
に配置された燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁へ高圧の燃
料を供給する蓄圧室と、機関始動時において前記蓄圧室
内の圧力が目標圧力以上の時、前記燃料噴射弁における
燃料噴射を吸気行程初期から中期の間に行わせるように
制御する第１制御手段と、機関始動時において前記蓄圧
室内の圧力が目標圧力未満の時、前記燃料噴射弁におけ
る燃料噴射を吸気行程末期から圧縮行程初期の間に行わ
せるように制御する第２制御手段、とを具備することを
特徴とする。
燃料噴射時期制御装置は、ピストン位置にかかわらず燃
焼室上部からピストン頂面に向けて燃料を噴射するよう
に配置された燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁へ高圧の燃
料を供給する蓄圧室と、機関始動時において前記蓄圧室
内の圧力が目標圧力以上の時、前記燃料噴射弁における
燃料噴射を吸気行程初期から中期の間に行わせるように
制御する第１制御手段と、機関始動時において前記蓄圧
室内の圧力が目標圧力未満の時、前記燃料噴射弁におけ
る燃料噴射を吸気行程末期から圧縮行程初期の間に行わ
せるように制御する第２制御手段、とを具備することを
特徴とする。
【０００６】
【作用】前述の内燃機関の燃料噴射時期制御装置は、ピ
ストン位置にかかわらず燃焼室上部からピストン頂面に
向けて燃料を噴射するように配置された燃料噴射弁と、
この燃料噴射弁へ高圧の燃料を供給する蓄圧室とが設け
られ、第１制御手段は、機関始動時において蓄圧室内の
圧力が目標圧力以上の時、燃料噴射弁における燃料噴射
を吸気行程初期から中期の間に行わせるように制御し、
第２制御手段は、機関始動時において蓄圧室内の圧力が
目標圧力未満の時、燃料噴射弁における燃料噴射を吸気
行程末期から圧縮行程初期の間に行わせるように制御す
る。
ストン位置にかかわらず燃焼室上部からピストン頂面に
向けて燃料を噴射するように配置された燃料噴射弁と、
この燃料噴射弁へ高圧の燃料を供給する蓄圧室とが設け
られ、第１制御手段は、機関始動時において蓄圧室内の
圧力が目標圧力以上の時、燃料噴射弁における燃料噴射
を吸気行程初期から中期の間に行わせるように制御し、
第２制御手段は、機関始動時において蓄圧室内の圧力が
目標圧力未満の時、燃料噴射弁における燃料噴射を吸気
行程末期から圧縮行程初期の間に行わせるように制御す
る。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明による燃料噴射時期制御装置
を有する筒内噴射式内燃機関の概略断面図である。同図
において、１はシリンダブロック、２はシリンダヘッ
ド、３は燃焼室、４はピストン、５は点火栓である。ピ
ストン４は実線により最下位置が示されており、また一
点鎖線により吸気行程初期の位置が示されている。６は
燃料噴射弁であり、７は燃料噴射弁６へ高圧の燃料を供
給する蓄圧室である。図示されていないが、蓄圧室７は
他の気筒の燃料噴射弁にも高圧の燃料を供給するもので
ある。燃料噴射弁６は、開弁時において柱状の燃料を、
ピストンが最下位置にあってもその頂面に向けて噴射す
るものである。
を有する筒内噴射式内燃機関の概略断面図である。同図
において、１はシリンダブロック、２はシリンダヘッ
ド、３は燃焼室、４はピストン、５は点火栓である。ピ
ストン４は実線により最下位置が示されており、また一
点鎖線により吸気行程初期の位置が示されている。６は
燃料噴射弁であり、７は燃料噴射弁６へ高圧の燃料を供
給する蓄圧室である。図示されていないが、蓄圧室７は
他の気筒の燃料噴射弁にも高圧の燃料を供給するもので
ある。燃料噴射弁６は、開弁時において柱状の燃料を、
ピストンが最下位置にあってもその頂面に向けて噴射す
るものである。
【０００８】燃料タンク８から蓄圧室７へ燃料を供給す
る燃料通路９にはポンプ１０が設けられ、また燃料通路
９にはポンプ１０をバイパスするバイパス通路１１が接
続され、このバイパス通路１１には電磁弁１２が設けら
れている。ポンプ１０は、電動モータ又は機関本体のト
ルクを利用して機関運転中は常時駆動されるものであ
り、蓄圧室７内の燃料圧力の上限制御は、電磁弁１２を
開弁することによって行われる。
る燃料通路９にはポンプ１０が設けられ、また燃料通路
９にはポンプ１０をバイパスするバイパス通路１１が接
続され、このバイパス通路１１には電磁弁１２が設けら
れている。ポンプ１０は、電動モータ又は機関本体のト
ルクを利用して機関運転中は常時駆動されるものであ
り、蓄圧室７内の燃料圧力の上限制御は、電磁弁１２を
開弁することによって行われる。
【０００９】制御装置１３には、蓄圧室７内の燃料圧力
を検出する圧力センサ１４、第１クランク角センサ（図
示せず）、及び第２クランク角センサ（図示せず）等が
接続され、図２に示すフローチャートに従って燃料噴射
弁６の開閉制御を行う。このフローチャートは、第１ク
ランク角センサから信号が得られる毎に実行されるもの
であり、特に内燃機関が四気筒の場合を示している。第
１クランク角センサは、例えばクランク軸の３０°毎の
回転を検出するものであり、第２クランク角センサは、
７２０°クランク軸回転毎の所定気筒の吸気行程開始時
期を検出するものである。
を検出する圧力センサ１４、第１クランク角センサ（図
示せず）、及び第２クランク角センサ（図示せず）等が
接続され、図２に示すフローチャートに従って燃料噴射
弁６の開閉制御を行う。このフローチャートは、第１ク
ランク角センサから信号が得られる毎に実行されるもの
であり、特に内燃機関が四気筒の場合を示している。第
１クランク角センサは、例えばクランク軸の３０°毎の
回転を検出するものであり、第２クランク角センサは、
７２０°クランク軸回転毎の所定気筒の吸気行程開始時
期を検出するものである。
【００１０】まず、ステップ１０１において、現在第２
クランク角センサからの信号が検出されたかどうかが判
断され、この判断が肯定される時ステップ１０２におい
て、カウント値Ｍは０とされ、ステップ１０３に進む。
またこの判断が否定される時はそのままステップ１０３
に進む。ステップ１０３において、カウント値Ｍは１だ
けカウントアップされる。このカウント値Ｍは機関停止
状態においても記憶されているものである。
クランク角センサからの信号が検出されたかどうかが判
断され、この判断が肯定される時ステップ１０２におい
て、カウント値Ｍは０とされ、ステップ１０３に進む。
またこの判断が否定される時はそのままステップ１０３
に進む。ステップ１０３において、カウント値Ｍは１だ
けカウントアップされる。このカウント値Ｍは機関停止
状態においても記憶されているものである。
【００１１】次にステップ１０４において、カウント値
Ｍが１、７、１３、又は１９であるかどうかが判断さ
れ、この判断が否定される時はそのまま終了する。この
判断が肯定される時、いずれかの気筒が吸気行程開始時
期であり、すなわちカウント値Ｍが１の時は前述の所定
気筒がその時期であり、７、１３、１９の時は、それぞ
れ所定気筒から順に吸気行程を迎える気筒の吸気行程開
始時期であり、燃料噴射の開始準備のためにステップ１
０５に進む。
Ｍが１、７、１３、又は１９であるかどうかが判断さ
れ、この判断が否定される時はそのまま終了する。この
判断が肯定される時、いずれかの気筒が吸気行程開始時
期であり、すなわちカウント値Ｍが１の時は前述の所定
気筒がその時期であり、７、１３、１９の時は、それぞ
れ所定気筒から順に吸気行程を迎える気筒の吸気行程開
始時期であり、燃料噴射の開始準備のためにステップ１
０５に進む。
【００１２】ステップ１０５において、第１クランク角
センサの信号を基に、現在の機関回転数Ｎを検出し、こ
の機関回転数Ｎが所定回転数Ｎ１以上であるかどうかが
判断される。この所定回転数Ｎ１は機関始動時における
完爆状態を示す回転数である。この判断が否定される時
ステップ１０６に進み、圧力センサ１４の信号を基に蓄
圧室７内の燃料圧力Ｐを検出し、この燃料圧力Ｐが目標
圧力Ｐ１以上であるかどうかが判断される。
センサの信号を基に、現在の機関回転数Ｎを検出し、こ
の機関回転数Ｎが所定回転数Ｎ１以上であるかどうかが
判断される。この所定回転数Ｎ１は機関始動時における
完爆状態を示す回転数である。この判断が否定される時
ステップ１０６に進み、圧力センサ１４の信号を基に蓄
圧室７内の燃料圧力Ｐを検出し、この燃料圧力Ｐが目標
圧力Ｐ１以上であるかどうかが判断される。
【００１３】ステップ１０５又はステップ１０６におけ
る判断が肯定される時、燃料圧力Ｐは目標圧力Ｐ１に達
しており、ステップ１０７において、燃料噴射開始クラ
ンク角度Ａは吸気行程初期における所定クランク角度α
とされ、ステップ１０９に進む。一方、ステップ１０６
における判断が否定される時、ステップ１０８におい
て、燃料噴射クランク角度Ａは前述のクランク角度αに
所定遅角量βを加えて吸気行程末期から圧縮行程初期の
間のクランク角度とされ、ステップ１０９に進む。
る判断が肯定される時、燃料圧力Ｐは目標圧力Ｐ１に達
しており、ステップ１０７において、燃料噴射開始クラ
ンク角度Ａは吸気行程初期における所定クランク角度α
とされ、ステップ１０９に進む。一方、ステップ１０６
における判断が否定される時、ステップ１０８におい
て、燃料噴射クランク角度Ａは前述のクランク角度αに
所定遅角量βを加えて吸気行程末期から圧縮行程初期の
間のクランク角度とされ、ステップ１０９に進む。
【００１４】ステップ１０９において、機関運転状態に
この時の燃料圧力Ｐが考慮されて燃料噴射時間τが決定
され、ステップ１１０において、吸気行程開始後、この
燃料噴射開始クランク角度Ａとなった時、現在吸気行程
にある気筒における燃料噴射弁６が開弁され、その後、
燃料噴射時間τだけ経過した時に燃料噴射弁６は閉弁さ
れる。
この時の燃料圧力Ｐが考慮されて燃料噴射時間τが決定
され、ステップ１１０において、吸気行程開始後、この
燃料噴射開始クランク角度Ａとなった時、現在吸気行程
にある気筒における燃料噴射弁６が開弁され、その後、
燃料噴射時間τだけ経過した時に燃料噴射弁６は閉弁さ
れる。
【００１５】このような燃料噴射弁６の開閉制御によれ
ば、機関始動時における完爆以降又は燃料圧力Ｐが目標
圧力Ｐ１に達している時は、吸気行程初期に燃料噴射が
開始され、この時の機関運転状態により決定される燃料
噴射時間τが経過した時点で燃料噴射は終了される。そ
れにより、従来同様、柱状に噴射された燃料は、燃焼室
３上部に位置するピストン４の頂面と衝突し、この時燃
料圧力Ｐは目標圧力Ｐ１に達しているために燃料噴射速
度は充分に速く、その大部分はピストン４の頂面から燃
焼室内へ微粒子となって跳ね返り、またピストン４の頂
面に付着する燃料の一部はわずかであるために、ピスト
ン４の熱によって良好に気化し、これらの燃料が吸気と
充分に混合して所望濃度の混合気を燃焼室内に形成し、
良好な燃焼を得ることができる。
ば、機関始動時における完爆以降又は燃料圧力Ｐが目標
圧力Ｐ１に達している時は、吸気行程初期に燃料噴射が
開始され、この時の機関運転状態により決定される燃料
噴射時間τが経過した時点で燃料噴射は終了される。そ
れにより、従来同様、柱状に噴射された燃料は、燃焼室
３上部に位置するピストン４の頂面と衝突し、この時燃
料圧力Ｐは目標圧力Ｐ１に達しているために燃料噴射速
度は充分に速く、その大部分はピストン４の頂面から燃
焼室内へ微粒子となって跳ね返り、またピストン４の頂
面に付着する燃料の一部はわずかであるために、ピスト
ン４の熱によって良好に気化し、これらの燃料が吸気と
充分に混合して所望濃度の混合気を燃焼室内に形成し、
良好な燃焼を得ることができる。
【００１６】また、機関始動時における完爆以前におい
て、燃料圧力Ｐが目標圧力Ｐ１に達していない時は、吸
気行程末期から圧縮行程初期の間に燃料噴射が開始さ
れ、この時の運転状態に燃料圧力Ｐを考慮して決定され
る燃料噴射時間τが経過した時点で燃料噴射は終了され
る。それにより、燃料噴射開始時点でピストン４は燃焼
室３の下部に位置し、噴射された燃料がピストン４の頂
面に達するまでの時間が長くなり、さらに、この時点で
吸気は充分に燃焼室内に供給されているために、燃料が
ピストン４の頂面に達する以前に吸気と充分に混合して
所望濃度の混合気を燃焼室内に形成することができ、こ
の時においても良好な燃焼を実現することが可能とな
る。
て、燃料圧力Ｐが目標圧力Ｐ１に達していない時は、吸
気行程末期から圧縮行程初期の間に燃料噴射が開始さ
れ、この時の運転状態に燃料圧力Ｐを考慮して決定され
る燃料噴射時間τが経過した時点で燃料噴射は終了され
る。それにより、燃料噴射開始時点でピストン４は燃焼
室３の下部に位置し、噴射された燃料がピストン４の頂
面に達するまでの時間が長くなり、さらに、この時点で
吸気は充分に燃焼室内に供給されているために、燃料が
ピストン４の頂面に達する以前に吸気と充分に混合して
所望濃度の混合気を燃焼室内に形成することができ、こ
の時においても良好な燃焼を実現することが可能とな
る。
【００１７】本実施例において、機関始動時における完
爆以前に燃料圧力Ｐが目標圧力Ｐ１未満の時、一定の遅
角量βだけ遅らして燃料噴射を開始するようにしたが、
この時、燃料圧力Ｐが高い程遅角量βを小さくすること
も可能であり、それにより、その分だけ燃料噴射開始時
期が早められ、点火までの時間、すなわち燃料と吸気と
の混合時間が長くなって、より均一化された混合気を形
成することができる。
爆以前に燃料圧力Ｐが目標圧力Ｐ１未満の時、一定の遅
角量βだけ遅らして燃料噴射を開始するようにしたが、
この時、燃料圧力Ｐが高い程遅角量βを小さくすること
も可能であり、それにより、その分だけ燃料噴射開始時
期が早められ、点火までの時間、すなわち燃料と吸気と
の混合時間が長くなって、より均一化された混合気を形
成することができる。
【００１８】
【発明の効果】燃料噴射開始時期を吸気行程初期から中
期の間に固定する従来技術では、機関始動時の燃料ポン
プ駆動直後における燃料圧力が目標圧力に達していない
時に燃料噴射を開始すると、燃料噴射速度は遅くなり、
噴射された燃料はピストン頂面との衝突に際して微粒化
されることなく多量にピストン頂面に付着し、充分に気
化させることができないために所望濃度の混合気を燃焼
室内に形成することができず、それにより燃料圧力が目
標圧力に達するまで燃料噴射は中止されていたが、本発
明による内燃機関の燃料噴射時期制御装置によれば、燃
料圧力が目標圧力に達する以前は、燃料噴射を吸気行程
末期から圧縮行程初期の間に開始するようにし、それに
より、この時ピストンは、燃焼室の下部に位置してお
り、噴射された燃料がピストン頂面に達するまでの時間
が長くなって、その間で吸気と充分に混合して所望濃度
の混合気が燃焼室内に形成され、良好な燃焼が得られる
ようになるために、スタータオンと同時に燃料噴射を実
行することが可能となり、従来に比較しての早期始動が
実現される。
期の間に固定する従来技術では、機関始動時の燃料ポン
プ駆動直後における燃料圧力が目標圧力に達していない
時に燃料噴射を開始すると、燃料噴射速度は遅くなり、
噴射された燃料はピストン頂面との衝突に際して微粒化
されることなく多量にピストン頂面に付着し、充分に気
化させることができないために所望濃度の混合気を燃焼
室内に形成することができず、それにより燃料圧力が目
標圧力に達するまで燃料噴射は中止されていたが、本発
明による内燃機関の燃料噴射時期制御装置によれば、燃
料圧力が目標圧力に達する以前は、燃料噴射を吸気行程
末期から圧縮行程初期の間に開始するようにし、それに
より、この時ピストンは、燃焼室の下部に位置してお
り、噴射された燃料がピストン頂面に達するまでの時間
が長くなって、その間で吸気と充分に混合して所望濃度
の混合気が燃焼室内に形成され、良好な燃焼が得られる
ようになるために、スタータオンと同時に燃料噴射を実
行することが可能となり、従来に比較しての早期始動が
実現される。
【図１】本発明による燃料噴射時期制御装置を有する筒
内噴射式内燃機関の概略断面図である。
内噴射式内燃機関の概略断面図である。
【図２】燃料噴射弁の開閉制御のためのフローチャート
である。
である。
３…燃焼室 ４…ピストン ６…燃料噴射弁 ７…蓄圧室 １３…制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 ピストン位置にかかわらず燃焼室上部か
らピストン頂面に向けて燃料を噴射するように配置され
た燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁へ高圧の燃料を供給す
る蓄圧室と、機関始動時において前記蓄圧室内の圧力が
目標圧力以上の時、前記燃料噴射弁における燃料噴射を
吸気行程初期から中期の間に行わせるように制御する第
１制御手段と、機関始動時において前記蓄圧室内の圧力
が目標圧力未満の時、前記燃料噴射弁における燃料噴射
を吸気行程末期から圧縮行程初期の間に行わせるように
制御する第２制御手段、とを具備することを特徴とする
内燃機関の燃料噴射時期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04333077A JP3134564B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 内燃機関の燃料噴射時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04333077A JP3134564B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 内燃機関の燃料噴射時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173737A JPH06173737A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3134564B2 true JP3134564B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=18262013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04333077A Expired - Fee Related JP3134564B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 内燃機関の燃料噴射時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134564B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2827913B1 (fr) * | 2001-07-27 | 2003-09-19 | Inst Francais Du Petrole | Procede de controle de l'injection d'un carburant pour un moteur a combustion interne a injection directe |
| WO2021113312A1 (en) * | 2019-12-02 | 2021-06-10 | Walbro Llc | Fuel injector control strategy for intake vacuum based low pressure fuel system |
| US11920544B2 (en) | 2021-10-18 | 2024-03-05 | Walbro Llc | Fuel supply device with injector and vapor management |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP04333077A patent/JP3134564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06173737A (ja) | 1994-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081201 Year of fee payment: 8 |
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