JP3170974B2 - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
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- JP3170974B2 JP3170974B2 JP25412493A JP25412493A JP3170974B2 JP 3170974 B2 JP3170974 B2 JP 3170974B2 JP 25412493 A JP25412493 A JP 25412493A JP 25412493 A JP25412493 A JP 25412493A JP 3170974 B2 JP3170974 B2 JP 3170974B2
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- engine
- fuel injection
- pressure
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
に供給するようにした内燃機関が公知である(特開昭6
0−30420号公報参照)。
関では機関減速運転時に燃料噴射弁から機関への燃料供
給作用を一時的に停止することにより燃料消費量をでき
るだけ少なくするようにすると共に機関排気通路内に設
けられた触媒が過加熱されるのを阻止するようにしてい
る。また、機関への燃料供給を再開すべきときには燃料
供給量を少なくすることにより燃料供給再開時における
機関トルクの変動、すなわちいわゆる復帰ショックがで
きるだけ小さくなるようにしている。しかしながら蓄圧
室内に供給された燃料を燃料噴射弁に供給するようにし
た場合燃料供給作用の停止時における蓄圧室内の燃料圧
は燃料供給作用が停止されたときの燃料圧に維持されて
おり、この燃料供給作用が停止されたときの燃料圧でも
って機関への燃料供給を再開すると燃料噴射期間を最小
にしても機関への燃料供給量を十分に低減することがで
きず、その結果機関への燃料供給再開時におけるトルク
変動が大きくなるという問題がある。
めに本発明によれば、蓄圧室内に供給された燃料を燃料
噴射弁に供給し、機関減速運転時に燃料噴射弁から機関
への燃料供給作用を一時的に停止するようにした内燃機
関において、上記蓄圧室に蓄圧室内の燃料を逃がすため
の逃がし弁を連結し、機関への燃料供給作用の停止時に
蓄圧室内の燃料圧が予め定められた設定圧力よりも高い
ときには蓄圧室内の燃料圧が上記設定圧力以下になるま
で上記逃がし弁を開弁するようにし、機関への燃料供給
作用を再開してから燃料噴射弁の燃料噴射作用が予め定
められた設定回数だけ行われるまで蓄圧室内の燃料圧が
上記設定圧力を越えないように蓄圧室内の燃料圧を制御
する手段を具備している。また上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、筒内に燃料を噴射するための燃料
噴射弁を備えると共に蓄圧室内に供給された燃料を燃料
噴射弁に供給し、機関減速運転時に燃料噴射弁から機関
への燃料供給作用を一時的に停止するようにした内燃機
関において、吸入空気量を制御するための吸入空気量制
御手段を設け、機関への燃料供給作用を再開すべきとき
に蓄圧室内の燃料圧が予め定められた設定圧力よりも高
いときには上記吸入空気量制御手段により吸入空気量を
減少させると共に機関吸気行程に燃料噴射を行うように
している。さらに上記問題点を解決するために本発明に
よれば、筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用燃料噴
射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路
噴射用燃料噴射弁とを備えると共に蓄圧室内に供給され
た燃料を筒内噴射用燃料噴射弁に供給し、機関減速運転
時に筒内噴射用燃料噴射弁あるいは吸気通路噴射用燃料
噴射弁から機関への燃料供給作用を一時的に停止するよ
うにした内燃機関において、吸入空気量を制御するため
の吸入空気量制御手段を設け、機関への燃料供給作用を
再開すべきときに蓄圧室内の燃料圧が予め定められた設
定圧力よりも高いときには上記吸入空気量制御手段によ
り吸入空気量を減少させると共に吸気通路噴射用燃料噴
射弁から燃料噴射を行うようにしている。
止時に蓄圧室内の燃料圧が低減され、これが燃料供給作
用を再開してから燃料噴射作用が設定回数だけ行われる
まで維持されるので燃料供給再開時における燃料供給量
が低減される。請求項2に記載の発明では機関への燃料
供給再開時に吸入空気量が減少されるのでポンピングロ
スが増大され、しかもこのとき機関吸気行程に燃料噴射
されるので燃焼室内における燃料の良好な燃焼が確保さ
れる。請求項3に記載の発明でも機関への燃料供給再開
時に吸入空気量が減少されるのでポンピングロスが増大
され、しかもこのとき吸気通路噴射用燃料噴射弁から燃
料噴射されるので燃焼室内における燃料の良好な燃焼が
確保される。
aを備えている。各気筒1aはそれぞれ対応する吸気枝
管2を介して共通のサージタンク3に接続される。サー
ジタンク3は吸気ダクト4を介してエアクリーナ5に接
続される。吸気ダクト4内にはステップモータ6によっ
て駆動されるスロットル弁7が配置される。このスロッ
トル弁7は機関負荷が極く低いときのみ或る程度閉弁し
ており、機関負荷が少し高くなると全開状態に保持され
る。一方、各気筒1aは共通の排気マニホルド8に連結
され、この排気マニホルド8は三元触媒コンバータ9に
連結される。
るための燃料噴射弁11が取り付けられる。この燃料噴
射弁11は電子制御ユニット30の出力信号に基づいて
それぞれ制御される。また、燃料噴射弁11は蓄圧室を
構成する燃料分配管13に接続され、この燃料分配管1
3は燃料分配管13に向けて流通可能な逆止弁14を介
して機関駆動式の高圧ポンプ15に接続される。高圧ポ
ンプ15は燃料圧レギュレータ17を介して低圧ポンプ
18に接続され、低圧ポンプ18は燃料フィルタ19を
介して燃料タンク20に接続される。燃料圧レギュレー
タ17は低圧ポンプ18から吐出された燃料の燃料圧が
予め定められた設定燃料圧よりも高くなると低圧ポンプ
18から吐出された燃料の一部を燃料タンク20に戻す
ようにし、したがって高圧ポンプ15に供給される燃料
圧が一定に維持されるように作用する。
は電磁弁15aを介して高圧ポンプ15の吸入側に連結
される。この電磁弁15aは高圧ポンプ15から燃料分
配管13内に供給される燃料量を制御することにより燃
料分配管13内の燃料圧PFを制御し、すなわち燃料分
配管13内の燃料圧PFが図2に示す目標燃料圧Pに一
致するようにしている。図2に示すように目標燃料圧P
は機関回転数Nが高いとき程、また機関負荷、例えばア
クセルペダル10の踏込み量Lが大きいとき程高くなる
ように予めROM32内に記憶されている。なお電磁弁
15aの開度は電子制御ユニット30の出力信号に基づ
いて制御される。
逃がし弁21が連結され、逃がし弁21は燃料タンク2
0に連結される。この逃がし弁21は通常閉弁されてお
り、このため燃料分配管13内の燃料が逃がし弁21を
介して流出しないようにされている。これに対し逃がし
弁21が開弁されると燃料分配管13内の燃料が逃がし
弁21を介して流出し、その結果燃料分配管13内の燃
料圧が低下される。逃がし弁21は電子制御ユニット3
0の出力信号に基づいて制御される。
ータからなり双方向性バス31を介して相互に接続され
たROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダ
ムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッ
サ)34、入力ポート35および出力ポート36を具備
する。燃料分配管13には燃料分配管13内の燃料圧に
比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ37が取付け
られ、この燃料圧センサ37の出力電圧はAD変換器3
8を介して入力ポート35に入力される。アクセルペダ
ル10はアクセルペダル10の踏込み量に比例した出力
電圧を発生する負荷センサ39に接続され、負荷センサ
39の出力電圧はAD変換器40を介して入力ポート3
5に入力される。またアクセルペダル10にはアクセル
ペダル10の踏込み量が零になったときにオンにされ、
アクセルペダル10が踏込まれるとオフにされるアイド
ルスイッチ41が取付けられ、このアイドルスイッチ4
1のオン・オフ信号が入力ポート35に入力される。さ
らに、入力ポート35には機関回転数を表す出力パルス
を発生する回転数センサ42が接続される。さらに入力
ポート35にはスタータモータスイッチ48のオン・オ
フ信号が入力される。一方、出力ポート36は対応する
駆動回路43を介してステップモータ6、各燃料噴射弁
11、電磁弁15a、および逃がし弁21にそれぞれ接
続される。
速運転時に機関への燃料供給を一時的に停止することに
より燃料の消費量ができるだけ低減されるようにすると
共に触媒9が過加熱されるのを阻止するようにしてい
る。すなわち、機関回転数Nが予め定められた設定回転
数N2よりも高いときにアイドルスイッチ41がオンに
されると燃料噴射を停止する。燃料噴射が停止されると
機関回転数Nは次第に低くなるが、機関回転数Nが設定
回転数N2よりも低く定められた設定回転数N1以下に
なったときにはアイドルスイッチ41がオンであっても
燃料噴射を再開する。また、燃料噴射停止時にアイドル
スイッチ41がオフにされたときにも燃料噴射を再開す
る。なお、これら設定回転数N1,N2は機関冷却水温
が高いとき程低くするようにしてもよい。一方、燃料噴
射停止時には電磁弁15aを全開にし、したがって燃料
噴射停止時には高圧ポンプ15から燃料分配管13内へ
の燃料の供給を停止している。
料噴射を一時的に停止するようにした場合燃料噴射停止
時における燃料分配管13内の燃料圧は燃料噴射を停止
したときの燃料圧に維持されている。したがって、アイ
ドルスイッチ41がオンでありながら機関回転数NがN
1以下になったことにより燃料噴射を再開すべきときに
この燃料圧でもって燃料噴射を再開すると燃料噴射期間
を最小にしても燃料噴射量を十分に少なくすることがで
きず、その結果燃料噴射を再開したときの機関トルク変
動が大きくなってしまう。そこで図1に示した実施例で
は燃料噴射停止時に燃料分配管13内の燃料圧PFが予
め定められた設定圧力P0よりも高いときには燃料分配
管13内の燃料圧PFが設定圧力P0以下になるまで逃
がし弁21を開弁するようにしている。逃がし弁21が
開弁されると燃料分配管13内の燃料が逃がし弁21を
介して燃料分配管13から流出するので燃料分配管13
内の燃料圧PFを低くすることができる。その結果燃料
噴射を再開するときの燃料圧PFは設定圧力P0以下に
なるので燃料噴射量を十分に低減することができ、した
がって燃料噴射を再開するときの機関トルク変動を低減
することができる。また、図1に示した実施例では燃料
噴射が再開されてから予め定められたCM回の燃料噴射
が行われるまでは燃料分配管13内の燃料圧PFが設定
圧力P0になるようにしている。その結果燃料噴射再開
時における機関トルクの急激な上昇を阻止することがで
きる。次いで燃料噴射が再開されてからCM回の燃料噴
射が行われた後の目標燃料圧Pは図2のマップに基づい
て計算される。
例を実行するためのルーチンを説明する。これらのルー
チンは予め定められた一定期間毎の割り込みによって実
行され、また図3に示したルーチンが1回実行される毎
に図4に示したルーチンも1回実行される。まず図3を
参照すると、ステップ50ではF=0であるか否かが判
別される。このFは燃料噴射を停止すべきときにはF=
1とされ、燃料噴射停止時にアイドルスイッチ41がオ
ンでありながら機関回転数NがN1以下になったことに
より燃料噴射を再開すべきときにはF=2とされる。通
常F=0であるのでステップ51に進み、アイドルスイ
ッチ41がオンであるか否かが判別される。アイドルス
イッチ41がオンであるときにはステップ52に進み、
一方アイドルスイッチ41がオフであるときには処理サ
イクルを終了し、すなわちF=0のままとする。ステッ
プ52では機関回転数NがN2よりも高いか否かが判別
される。N>N2であるときにはステップ53に進んで
F=1とし、次いで処理サイクルを終了する。一方N≦
N2であるときには処理サイクルを終了し、すなわちF
=0のままとする。
ステップ54に進み、F=1であるか否かが判別され
る。この場合次いでステップ55に進み、アイドルスイ
ッチ41がオンであるか否かが判別される。アイドルス
イッチ41がオンであるときにはステップ57に進み、
一方アイドルスイッチ41がオフであるときにはステッ
プ56に進んでF=0とし、次いで処理サイクルを終了
する。ステップ57では機関回転数NがN1よりも高い
か否かが判別される。N>N1であるときには処理サイ
クルを終了し、すなわちF=1のままとする。一方N≦
N1であるときにはステップ58に進んでF=2とし、
次いで処理サイクルを終了する。
ステップ54に進み、さらにステップ59に進む。ステ
ップ59ではカウンタCが設定値CMになっているか否
かが判別される。カウンタCはF=2となってから行わ
れた燃料噴射の回数を示している。C≠CMのときには
ステップ60に進んでカウンタCを1だけ増加し、次い
で処理サイクルを終了する。一方C=CMとなったとき
にはステップ61に進み、F=0とする。次いでステッ
プ62に進んでカウンタCをリセットする。
ではF=1であるか否かが判別される。F=1であると
きにはステップ71に進み、電磁弁15aを全開とする
ことにより高圧ポンプ15から燃料分配管13への燃料
供給を停止する。次いでステップ72に進み、燃料分配
管13内の燃料圧PFが設定圧力P0よりも高いか否か
が判別される。PF>P0のときにはステップ73に進
んで逃がし弁21を設定時間tだけ開弁し、次いでステ
ップ74に進む。一方PF≦P0のときには直接ステッ
プ74に進む。ステップ74では燃料噴射が停止され
る。
はステップ75に進み、F=0であるか否かが判別され
る。F=0であるときにはステップ76に進み、目標燃
料圧Pが図2に示したマップに基づいて計算される。次
いでステップ77に進み、燃料分配管13内の燃料圧P
Fが目標燃料圧Pに一致するように電磁弁15aの開度
が制御される。次いでステップ78に進んで燃料噴射が
行われる。一方、ステップ75においてF≠0、すなわ
ちF=2のときにはステップ79に進み、機関回転数N
あるいはアクセルペダル10の踏込み量Lに関わりなく
目標燃料圧PがP0とされる。次いでステップ77に進
み燃料分配管13内の燃料圧PFがP0に一致するよう
に電磁弁15aの開度が制御される。次いでステップ7
8に進んで燃料噴射が行われる。
応する筒内に燃料噴射を行うように配置されている。し
かしながら各燃料噴射弁11を例えば対応する吸気枝管
2内に配置して吸気ポートに向けて燃料噴射を行うよう
にしてもよい。また上述した実施例では設定圧力P0は
予め定められた一定の圧力とされている。しかしなが
ら、例えば機関回転数Nが高いとき程、あるいは機関冷
却水温が高いとき程高くなるように設定圧力P0を定め
てもよい。
る。図5に示した実施例において、図1と同様の構成要
素は同一の番号で示し、また図5では図1に示された電
子制御ユニット30が省略されている。図5を参照する
と図5に示した実施例においても各燃料噴射弁11は筒
内に燃料噴射を行うべく配置され、これら燃料噴射弁1
1は共通の燃料分配管13に連結されている。また、図
5に示した実施例においても燃料分配管13内の燃料圧
PFが図2に示した目標燃料圧Pに一致するように電磁
弁15aが制御される。しかしながら図1に示されるよ
うな逃がし弁は設けられていない。
る。図6(A)を参照すると、90はシリンダブロッ
ク、91はシリンダブロック90内で往復動するピスト
ン、92はシリンダブロック90上に固定されたシリン
ダヘッド、93はピストン91とシリンダヘッド92間
に形成された燃焼室、94は吸気弁、95は排気弁、9
6は吸気ポート、97は排気ポート、98は点火栓をそ
れぞれ示す。吸気ポート96は燃焼室93内に流入した
空気がシリンダ軸線周りの旋回流を発生するように構成
されている。燃料噴射弁11から噴射された燃料はこの
旋回流により気化せしめられつつ拡散せしめられる。図
6(B)に示されるようにピストン91の頂面上には燃
料噴射弁11の下方から点火栓98の下方まで延びるほ
ぼ円形の輪郭形状を有する浅皿部99が形成され、浅皿
部99の中央部にはほぼ半球形状をなす深皿部100が
形成される。また、点火栓98下方の浅皿部99の深皿
部100との接続部にはほぼ球形状をなす凹部101が
形成される。
供給方法を示し、図8は圧縮行程噴射が行われたときの
燃料供給方法を示している。図5に示す実施例では図9
に示すように機関回転数Nと機関負荷、例えばアクセル
ペダル10の踏込み量Lとに依存して吸気行程噴射ある
いは圧縮行程噴射のいずれかが行われる。なお図9にお
いて吸気行程噴射を行うべき領域と圧縮行程噴射を行う
べき領域間に第3の領域を設け、この第3の領域におい
ては吸気行程初期に要求燃料量の一部を噴射すると共に
圧縮行程末期に残りの燃料を噴射するようにしてもよ
い。機関運転状態が図9において吸気行程噴射を行うべ
き領域にあるときには、図7に示されるように機関吸気
行程初期において燃料噴射弁11から浅皿部99に向け
て燃料噴射Fが行われる。次いで吸気弁94を介して空
気が吸入され、その結果燃料は旋回流Sにより気化され
つつ拡散され、したがって燃焼室93内は混合気により
ほぼ一様に満たされるようになる。この混合気は点火栓
98により着火される。これに対し機関運転状態が図9
において圧縮行程噴射を行うべき領域にあるときには、
図8に示されるように機関圧縮行程末期において燃料噴
射弁11から深皿部100の周壁面に向けて燃料噴射F
が行われ、それによって凹部101および深皿部100
内に混合気が形成される。このとき凹部101および深
皿部100以外の燃焼室93内は空気で満たされてい
る。次いで混合気が点火栓98によって着火される。
1に示した実施例と同様に機関減速運転時に機関への燃
料供給を一時的に停止するようにしている。すなわち、
機関回転数Nが予め定められた設定回転数N2よりも高
いときにアイドルスイッチ41がオンにされると燃料噴
射を停止する。燃料噴射が停止されると機関回転数Nは
次第に低くなるが、機関回転数Nが設定回転数N2より
も低く定められた設定回転数N1以下になったときには
アイドルスイッチ41がオンであっても燃料噴射を再開
する。また、燃料噴射停止時にアイドルスイッチ41が
オフにされたときにも燃料噴射を再開する。一方、燃料
噴射停止時には電磁弁15aを全開にし、したがって燃
料噴射停止時には高圧ポンプ15から燃料分配管13内
への燃料の供給を停止している。
料噴射を一時的に停止するようにした場合燃料噴射停止
時における燃料分配管13内の燃料圧は燃料噴射を停止
したときの燃料圧に維持されている。したがって、アイ
ドルスイッチ41がオンでありながら機関回転数NがN
1以下になったことにより燃料噴射を再開すべきときに
この燃料圧でもって燃料噴射を再開すると燃料噴射期間
を最小にしても燃料噴射量を十分に少なくすることがで
きず、その結果燃料噴射を再開したときの機関トルク変
動が大きくなってしまう。そこで図5に示した実施例で
は機関回転数NがN1以下になったことにより燃料噴射
を再開すべきときに燃料分配管13内の燃料圧PFが予
め定められた設定圧力P1よりも高いときにはスロット
ル弁7の開度を小さくして機関ポンピングロスを増大さ
せるようにしている。その結果燃料噴射を再開すべきと
きの燃料噴射量を十分に低減できないときにも燃料噴射
再開時における機関トルク変動を低減することができ
る。ところが、スロットル弁7の開度を小さくして吸入
空気量を減少させたとき圧縮行程噴射を行うようにする
と、すなわち凹部101および深皿部100内のみに混
合気を形成すると共にその他の燃焼室93内を空気で満
たすようにすると、凹部101および深皿部100内に
形成された混合気が過濃となり失火する恐れがある。そ
こで図5に示した実施例では機関回転数NがN1以下に
なったことにより燃料噴射を再開すべきときに燃料分配
管13内の燃料圧PFが設定圧力P1よりも高いときに
はスロットル弁7の開度を小さくすると共に吸気行程噴
射を行うようにしている。吸気行程噴射が行われたとき
には燃焼室93内が一様の混合気で満たされ、その結果
燃料噴射再開時に燃焼室93内における燃料の良好な燃
焼を確保しつつ機関トルク変動を低減することができ
る。一方、機関回転数NがN1以下になったことにより
燃料噴射を再開すべきときに燃料分配管13内の燃料圧
PFが設定圧力P1以下のときには燃料噴射を再開した
ときの機関トルク変動は比較的小さいと判断できるので
スロットル弁7の開度を小さくする必要はなく、またこ
のとき図9のマップに基づいて燃料噴射が行われる。
実施例を実行するためのルーチンを説明する。これらの
ルーチンは予め定められた一定期間毎の割り込みによっ
て実行され、また図10に示したルーチンが1回実行さ
れる毎に図11に示したルーチンも1回実行される。ま
ず図10を参照すると、ステップ110ではF=0であ
るか否かが判別される。このFは燃料噴射を停止すべき
ときにはF=1とされ、燃料噴射停止時にアイドルスイ
ッチ41がオンでありながら機関回転数NがN1以下に
なったことにより燃料噴射を再開すべきときにはF=2
とされる。通常F=0であるのでステップ111に進
み、アイドルスイッチ41がオンであるか否かが判別さ
れる。アイドルスイッチ41がオンであるときにはステ
ップ112に進み、一方アイドルスイッチ41がオフで
あるときには処理サイクルを終了し、すなわちF=0の
ままとする。ステップ112では機関回転数NがN2よ
りも高いか否かが判別される。N>N2であるときには
ステップ113に進んでF=1とし、次いで処理サイク
ルを終了する。一方N≦N2であるときには処理サイク
ルを終了し、すなわちF=0のままとする。
らステップ114に進み、F=1であるか否かが判別さ
れる。この場合次いでステップ115に進み、アイドル
スイッチ41がオンであるか否かが判別される。アイド
ルスイッチ41がオンであるときにはステップ117に
進み、一方アイドルスイッチ41がオフであるときには
ステップ116に進んでF=0とし、次いで処理サイク
ルを終了する。ステップ116では機関回転数NがN1
よりも高いか否かが判別される。N>N1であるときに
は処理サイクルを終了し、すなわちF=1のままとす
る。一方N≦N1であるときにはステップ118に進ん
でF=2とし、次いで処理サイクルを終了する。
らステップ114に進み、さらにステップ119に進
む。ステップ119ではカウンタCが設定値CMになっ
ているか否かが判別される。カウンタCはF=2となっ
てから行われた燃料噴射の回数を示している。C≠CM
のときにはステップ120に進んでカウンタCを1だけ
増加し、次いで処理サイクルを終了する。一方C=CM
となったときにはステップ121に進み、F=0とす
る。次いでステップ122に進んでカウンタCをリセッ
トする。
30ではF=1であるか否かが判別される。F=1であ
るときにはステップ131に進み、電磁弁15aを全開
とすることにより高圧ポンプ15から燃料分配管13へ
の燃料供給を停止する。次いでステップ132に進み、
燃料噴射が停止される。
にはステップ133に進み、目標燃料圧Pが図2に示し
たマップに基づいて計算される。次いでステップ134
に進み、燃料分配管13内の燃料圧PFが目標燃料圧P
に一致するように電磁弁15aの開度が制御される。次
いでステップ135に進んでF=0であるか否かが判別
される。F=0であるときにはステップ136に進み、
図9のマップに基づいて圧縮行程噴射を行うべきか否か
が判別される。圧縮行程噴射を行うべきときにはステッ
プ137に進んで圧縮行程噴射が行われる。ステップ1
36において吸気行程噴射を行うべきときにはステップ
138に進んで吸気行程噴射が行われる。一方、ステッ
プ135においてF≠0、すなわちF=2のときにはス
テップ139に進み、燃料分配管13内の燃料圧PFが
予め定められた設定圧力P1よりも高いか否かが判別さ
れる。PF>P1のときにはステップ140に進み、吸
入空気量を減少させるべくスロットル弁7の開度が小さ
くされる。次いでステップ138に進み、吸気行程噴射
が行われる。PF≦P1のときにはステップ136に進
んで図9のマップに基づいて圧縮行程噴射を行うべきか
否かが判別され、次いで圧縮行程噴射あるいは吸気行程
噴射が行われる。
れる。この実施例においても図1に示した実施例と同様
の構成要素は同一の番号で示し、また図12でも図1に
示される電子制御ユニット30が省略されている。図1
2を参照すると、この実施例においても各気筒1aは筒
内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用燃料噴射弁
11を備えている。しかしながら図12に示した実施例
では各気筒1aは吸気ポート96内に燃料を噴射するた
めの吸気ポート噴射用燃料噴射弁12をもそれぞれ備え
ており、したがって各気筒1aはそれぞれ2個の燃料噴
射弁11,12を備えている。また、吸気ポート噴射用
燃料噴射弁12は各吸気ポート噴射用燃料噴射弁12に
対して共通の燃料分配管16に接続される。燃料分配管
16は高圧ポンプ15と共通の燃料圧レギュレータ17
を介して低圧ポンプ18に接続される。なお、吸気ポー
ト噴射用燃料噴射弁12も筒内噴射用燃料噴射弁11と
同様に電子制御ユニットの出力信号に基づいて制御され
る。
燃料供給方法を示し、図14は筒内噴射が行われたとき
の燃料供給方法を示している。図12に示す実施例では
図15に示すように機関回転数Nとアクセルペダル10
の踏込み量Lとに依存して吸気ポート噴射あるいは筒内
噴射のいずれかが行われる。なお図15において吸気ポ
ート噴射を行うべき領域と筒内噴射を行うべき領域間に
第3の領域を設け、この第3の領域においては吸気行程
初期に吸気ポート噴射用燃料噴射弁12から要求燃料量
の一部を吸気ポート噴射すると共に圧縮行程末期に筒内
噴射用燃料噴射弁11から残りの燃料を筒内噴射するよ
うにしてもよい。機関運転状態が図15において吸気ポ
ート噴射を行うべき領域にあるときには、図13に示さ
れるように機関吸気行程初期において吸気ポート噴射用
燃料噴射弁12から吸気ポート96内に燃料噴射Fが行
われる。次いで吸気弁94を介して空気が吸入され、そ
の結果燃料は旋回流Sにより気化されつつ拡散され、し
たがって燃焼室93内は混合気によりほぼ一様に満たさ
れるようになる。この混合気は点火栓98により着火さ
れる。なお吸気ポート噴射用燃料噴射弁12により吸気
ポート噴射が行われるときには筒内噴射用燃料噴射弁1
1からの燃料噴射は停止され、またこのとき電磁弁15
aは全開とされて高圧ポンプ15から燃料分配管13へ
の燃料の供給は停止されている。これに対し機関運転状
態が図15において筒内噴射を行うべき領域にあるとき
には、図14に示されるように機関圧縮行程末期におい
て筒内噴射用燃料噴射弁11から深皿部100の周壁面
に向けて燃料噴射Fが行われ、それによって凹部101
および深皿部100内に混合気が形成される。このとき
凹部101および深皿部100以外の燃焼室93内は空
気で満たされている。次いで混合気が点火栓98によっ
て着火される。なお筒内噴射用燃料噴射弁11により筒
内噴射が行われるときには吸気ポート噴射用燃料噴射弁
12からの燃料噴射は停止されている。
図1に示した実施例と同様に機関減速運転時に燃料噴射
を一時的に停止するようにしている。すなわち、機関回
転数Nが予め定められた設定回転数N2よりも高いとき
にアイドルスイッチ41がオンにされると筒内噴射用燃
料噴射弁11および吸気ポート噴射用燃料噴射弁12か
らの燃料噴射を停止する。燃料噴射が停止されると機関
回転数Nは次第に低くなるが、機関回転数Nが設定回転
数N2よりも低く定められた設定回転数N1以下になっ
たときにはアイドルスイッチ41がオンであっても燃料
噴射を再開する。また、燃料噴射停止時にアイドルスイ
ッチ41がオフにされたときにも燃料噴射を再開する。
一方、燃料噴射停止時には電磁弁15aを全開にし、し
たがって燃料噴射停止時には高圧ポンプ15から燃料分
配管13内への燃料の供給を停止している。
N1以下になったことにより燃料噴射を再開すべきとき
に燃料分配管13内の燃料圧PFが予め定められた設定
圧力P1よりも高いときにはスロットル弁7の開度を小
さくして機関ポンピングロスを増大させるようにしてい
る。その結果燃料噴射を再開すべきときの燃料噴射量を
十分に低減できないときにも燃料噴射再開時における機
関トルク変動を低減することができる。ところが、スロ
ットル弁7の開度を小さくして吸入空気量を減少させた
とき筒内噴射用燃料噴射弁11により筒内噴射を行うよ
うにすると、すなわち凹部101および深皿部100内
のみに混合気を形成すると共にその他の燃焼室93内を
空気で満たすようにすると、凹部101および深皿部1
00内に形成された混合気が過濃となり失火する恐れが
ある。そこで図12に示した実施例では機関回転数Nが
N1以下になったことにより燃料噴射を再開すべきとき
に燃料分配管13内の燃料圧PFが設定圧力P1よりも
高いときにはスロットル弁7の開度を小さくすると共に
吸気ポート噴射用燃料噴射弁12により吸気ポート噴射
を行うようにしている。吸気ポート噴射用燃料噴射弁1
2により吸気ポート噴射が行われると燃焼室93内が一
様の混合気で満たされ、その結果燃料噴射再開時に燃焼
室93内における燃料の良好な燃焼を確保しつつ機関ト
ルク変動を低減することができる。一方、機関回転数N
がN1以下になったことにより燃料噴射を再開すべきと
きに燃料分配管13内の燃料圧PFが設定圧力P1以下
のときには燃料噴射を再開したときの機関トルク変動は
比較的小さいと判断できるのでスロットル弁7の開度を
小さくする必要はなく、またこのとき図15のマップに
基づいて燃料噴射が行われる。
実施例を実行するためのルーチンを説明する。これらの
ルーチンは予め定められた一定期間毎の割り込みによっ
て実行され、また図16に示したルーチンが1回実行さ
れる毎に図17に示したルーチンも1回実行される。ま
ず図16を参照すると、ステップ150ではF=0であ
るか否かが判別される。このFは燃料噴射を停止すべき
ときにはF=1とされ、燃料噴射停止時にアイドルスイ
ッチ41がオンでありながら機関回転数NがN1以下に
なったことにより燃料噴射を再開すべきときにはF=2
とされる。通常F=0であるのでステップ151に進
み、アイドルスイッチ41がオンであるか否かが判別さ
れる。アイドルスイッチ41がオンであるときにはステ
ップ152に進み、一方アイドルスイッチ41がオフで
あるときには処理サイクルを終了し、すなわちF=0の
ままとする。ステップ152では機関回転数NがN2よ
りも高いか否かが判別される。N>N2であるときには
ステップ153に進んでF=1とし、次いで処理サイク
ルを終了する。一方N≦N2であるときには処理サイク
ルを終了し、すなわちF=0のままとする。
らステップ154に進み、F=1であるか否かが判別さ
れる。この場合次いでステップ155に進み、アイドル
スイッチ41がオンであるか否かが判別される。アイド
ルスイッチ41がオンであるときにはステップ157に
進み、一方アイドルスイッチ41がオフであるときには
ステップ156に進んでF=0とし、次いで処理サイク
ルを終了する。ステップ157では機関回転数NがN1
よりも高いか否かが判別される。N>N1であるときに
は処理サイクルを終了し、すなわちF=1のままとす
る。一方N≦N1であるときにはステップ158に進ん
でF=2とし、次いで処理サイクルを終了する。
らステップ154に進み、さらにステップ159に進
む。ステップ159ではカウンタCが設定値CMになっ
ているか否かが判別される。カウンタCはF=2となっ
てから行われた燃料噴射の回数を示している。C≠CM
のときにはステップ160に進んでカウンタCを1だけ
増加し、次いで処理サイクルを終了する。一方C=CM
となったときにはステップ161に進み、F=0とす
る。次いでステップ162に進んでカウンタCをリセッ
トする。
70ではF=1であるか否かが判別される。F=1であ
るときにはステップ171に進み、電磁弁15aを全開
とすることにより高圧ポンプ15から燃料分配管13へ
の燃料供給を停止する。次いでステップ172に進み、
燃料噴射が停止される。
にはステップ173に進み、目標燃料圧Pが図2に示し
たマップに基づいて計算される。次いでステップ174
に進み、燃料分配管13内の燃料圧PFが目標燃料圧P
に一致するように電磁弁15aの開度が制御される。次
いでステップ175に進んでF=0であるか否かが判別
される。F=0であるときにはステップ176に進み、
図15のマップに基づいて筒内噴射用燃料噴射弁11に
よる筒内噴射を行うべきか否かが判別される。筒内噴射
を行うべきときにはステップ177に進んで筒内噴射が
行われる。ステップ176において吸気ポート噴射用燃
料噴射弁12による吸気ポート噴射を行うべきときには
ステップ178に進んで吸気ポート噴射が行われる。一
方、ステップ175においてF≠0、すなわちF=2の
ときにはステップ179に進み、燃料分配管13内の燃
料圧PFが予め定められた設定圧力P1よりも高いか否
かが判別される。PF>P1のときにはステップ180
に進み、吸入空気量を減少させるべくスロットル弁7の
開度が小さくされる。次いでステップ178に進み、吸
気行程噴射が行われる。PF≦P1のときにはステップ
176に進んで図15のマップに基づいて筒内噴射用燃
料噴射弁11による筒内噴射を行うべきか否かが判別さ
れ、次いで筒内噴射あるいは吸気ポート噴射が行われ
る。
設定圧力P1は予め定められた一定の圧力とされてい
る。しかしながら、例えば機関回転数Nが高いとき程、
あるいは機関冷却水温が高いとき程高くなるように設定
圧力P1を定めてもよい。また、図5および図12に示
した実施例ではEGRガスを燃焼室93内に導入してい
ないが、例えば排気マニホルド8を電磁弁を介して吸気
ダクト4に連結することにより燃焼室93内にEGRガ
スを導入するようにしてもよい。この場合、機関への燃
料供給が再開されたときに燃焼室93内に最適なEGR
ガス量を供給するのは困難であり、このため燃焼室93
内で生じるNOX 量が増大する恐れがある。ところが図
5あるいは図12に示した実施例では機関への燃料供給
を再開すべきときには燃焼室93内を一様の混合気で満
たすようにしているので機関への燃料供給再開時におけ
るNOX 量の増大を阻止できる。
トルク変動を低減することができる。
である。
である。
である。
である。
トである。
トである。
面図である。
ある。
る。
トである。
トである。
Claims (3)
- 【請求項1】 蓄圧室内に供給された燃料を燃料噴射弁
に供給し、機関減速運転時に該燃料噴射弁から機関への
燃料供給作用を一時的に停止するようにした内燃機関に
おいて、上記蓄圧室に該蓄圧室内の燃料を逃がすための
逃がし弁を連結し、機関への燃料供給作用の停止時に蓄
圧室内の燃料圧が予め定められた設定圧力よりも高いと
きには蓄圧室内の燃料圧が上記設定圧力以下になるまで
上記逃がし弁を開弁するようにし、機関への燃料供給作
用を再開してから燃料噴射弁の燃料噴射作用が予め定め
られた設定回数だけ行われるまで蓄圧室内の燃料圧が上
記設定圧力を越えないように蓄圧室内の燃料圧を制御す
る手段を具備した内燃機関。 - 【請求項2】 筒内に燃料を噴射するための燃料噴射弁
を備えると共に蓄圧室内に供給された燃料を該燃料噴射
弁に供給し、機関減速運転時に該燃料噴射弁から機関へ
の燃料供給作用を一時的に停止するようにした内燃機関
において、吸入空気量を制御するための吸入空気量制御
手段を設け、機関への燃料供給作用を再開すべきときに
蓄圧室内の燃料圧が予め定められた設定圧力よりも高い
ときには上記吸入空気量制御手段により吸入空気量を減
少させると共に機関吸気行程に燃料噴射を行うようにし
た内燃機関。 - 【請求項3】 筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用
燃料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸
気通路噴射用燃料噴射弁とを備えると共に蓄圧室内に供
給された燃料を該筒内噴射用燃料噴射弁に供給し、機関
減速運転時に該筒内噴射用燃料噴射弁あるいは該吸気通
路噴射用燃料噴射弁から機関への燃料供給作用を一時的
に停止するようにした内燃機関において、吸入空気量を
制御するための吸入空気量制御手段を設け、機関への燃
料供給作用を再開すべきときに蓄圧室内の燃料圧が予め
定められた設定圧力よりも高いときには上記吸入空気量
制御手段により吸入空気量を減少させると共に吸気通路
噴射用燃料噴射弁から燃料噴射を行うようにした内燃機
関。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25412493A JP3170974B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25412493A JP3170974B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 内燃機関 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07103029A JPH07103029A (ja) | 1995-04-18 |
JP3170974B2 true JP3170974B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=17260565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25412493A Expired - Lifetime JP3170974B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 内燃機関 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3170974B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3724392B2 (ja) | 2001-07-26 | 2005-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JP2016183649A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社デンソー | 内燃機関の制御装置 |
-
1993
- 1993-10-12 JP JP25412493A patent/JP3170974B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07103029A (ja) | 1995-04-18 |
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