JP3641831B2 - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

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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、エンジンの燃料噴射装置に係わり、特にエンジンの吸気通路の上流側と下流側に燃料噴射弁を設けエンジンの運転状態に応じて燃料の噴射を制御するようにしたエンジンの燃料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エンジンの燃料の噴射制御を単一の燃料噴射弁によってエンジンのアイドル運転時から高負荷運転時までの広範囲にわたって精度良く行うために、吸気通路に第1と第2の2つの燃料噴射弁を設けたものが知られている。
例えば、特開昭60−132044号公報には、吸気通路に第1と第2の2つの燃料噴射弁を設け、エンジン温間再始動時には吸気通路上流の燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの熱影響によるパーフォレーションを生じることなく適正量の燃料を供給して、エンジン温間時での再始動性を良好にしたものが記載されている。
【0003】
また、特公昭47─28018号公報には、加速時に2つの燃料噴射弁から燃料を噴射し、加速性能を向上させるようにしたものが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの公報には、低負荷領域において、エンジン温度の低い冷間時からエンジン温度の高い温間時の全ての領域にわたって適性に燃料の噴射を制御するような技術は、何ら開示されていない。
そこで本発明は、低負荷領域の冷間時から温間時の双方の領域において適性に燃料の噴射を制御することにより燃費の改善を図ったエンジンの燃料噴射装置を提供することを目的としている。
【0005】
また本発明は、低負荷領域で且つ冷間時に燃料の気化・霧化を向上させるようにしたエンジンの燃料噴射装置を提供することを目的としている。
さらに本発明は、低負荷領域で且つ温間時に燃料の輸送遅れに伴うエンジン出力低下の影響を可及的に抑えることができるエンジンの燃料噴射装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明のエンジンの燃料噴射装置は、吸気通路の下流側に設けられた第1燃料噴射弁と、吸気通路の上流側に設けられた第2燃料噴射弁と、エンジンの冷間及び温間を判定するエンジン温度判定手段と、低負荷領域及び高負荷領域を判定する負荷判定手段と、低負荷領域且つ冷間時は第2燃料噴射弁から燃料を噴射し、低負荷領域且つ温間時は第1燃料噴射弁から燃料を噴射し、高負荷領域では第1及び第2の燃料噴射弁から燃料を噴射するように燃料の噴射を制御する制御手段と、を有し、負荷判定手段が、エンジンの冷間時に、低負荷領域を狭く判定するようにしたことを特徴としている。
【0007】
上記のように構成された本発明においては、エンジン温度判定手段によりエンジンの冷間及び温間を判定し、負荷判定手段により低負荷領域及び高負荷領域を判定し、それらの判定結果に基づいて、制御手段により、吸気通路の下流側に設けられた第1燃料噴射弁と上流側に設けられた第2燃料噴射弁の燃料の噴射を制御している。すなわち、低負荷領域且つ冷間時は第2燃料噴射弁から燃料を噴射し、低負荷領域且つ温間時は第1燃料噴射弁から燃料を噴射している。低負荷領域且つ冷間時に第2燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、燃料の気化・霧化が向上し、HC排出量の増大や燃費の増大を防止している。また、低負荷領域且つ温間時は、第1燃料噴射弁から燃料を噴射しているが、温間時であるため、燃料の気化・霧化が促進され、さらに、エンジンの燃焼室からの距離が短いため、燃料の輸送遅れに伴うエンジンの出力低下の影響を可及的に抑えることができる。また、高負荷領域では第1及び第2の燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジン出力の増大を図っている。さらに、本発明においては、負荷判定手段が、エンジンの冷間時に、低負荷領域を狭く判定するようにしている。上流側に設けられた第2燃料噴射弁から燃料を噴射する場合、エンジンの燃焼室からの距離が長いため、燃料の輸送遅れに伴うエンジンの出力低下を生じるが、本発明においては、冷間時に、低負荷領域を狭く判定するようにしているため、このような弊害を小さく抑えることができる。
【0008】
また、本発明のエンジンの燃料噴射装置は、吸気通路の下流側に設けられた第1燃料噴射弁と、吸気通路の上流側に設けられた第2燃料噴射弁と、エンジンの冷間及び温間を判定するエンジン温度判定手段と、低負荷領域及び高負荷領域を判定する負荷判定手段と、低負荷領域且つ冷間時は第2燃料噴射弁から燃料を噴射し、低負荷領域且つ温間時は第1燃料噴射弁から燃料を噴射し、高負荷領域では第1及び第2の燃料噴射弁から燃料を噴射するように燃料の噴射を制御する制御手段と、を有し、制御手段が、冷間始動時には第1燃料噴射弁から燃料を噴射し、冷間始動後には第2燃料噴射弁から燃料を噴射するようにしたことを特徴としている。
【0009】
このように構成された本発明においては、制御手段が、冷間始動時には、第1燃料噴射弁から燃料を噴射し、冷間始動後には第2燃料噴射弁から燃料を噴射するようにしているので、冷間始動時の応答性を向上させることができる。
【0010】
【実施例】
以下本発明の一実施例について添付図面を参照して説明する。図1は本発明のエンジンの燃料噴射装置の全体を示す全体構成図である。
図1において、1はエンジンであり、このエンジン1には、吸気通路2が接続されている。この吸気通路2には、上流側からエアクリーナ3、吸入空気量を検出するエアフローセンサ4、吸入空気量を制御すうスロットルバルブ5、及びサージタンク6が設けられている。
【0011】
吸気通路2のエンジン1のサージタンク6及びエンジン1の燃焼室との間には、下流側に下流インジェクタ(第1燃料噴射弁)10が設けられ、この下流インジェクタ10の上流側には上流インジェクタ(第2燃料噴射弁)11が設けられている。
また、12はエンジン1の冷却水温度を検出する水温センサであり、13はエンジン回転数(rpm)を検出するクランク角センサであり、14はスタータスイッチである。20が上記下流インジェクタ10及び上流インジェクタ11の燃料の噴射を制御するための制御ユニット(ECU)である。この制御ユニット20に、エアフローセンサ4から吸入空気量、水温センサ12からエンジン1の冷却水温度、クランク角センサ13からエンジン回転数、スタータスイッチ14からスタータのオン・オフに関する各信号が入力される。また、これらの入力された信号に基づいて、燃料噴射に関する信号が、上記下流インジェクタ10及び上流インジェクタ11に出力される。
【0012】
次に制御ユニットによる制御内容について図2のフローチャートを用いて説明する。図2において、Sは各ステップを表す。
先ず各種の信号、すなわち、水温、エンジン回転数、吸入空気量、及びスタータスイッチのオン・オフを読み込む。次にS2において、図3及び図4に示す水温に応じた領域の設定を行う。
【0013】
図3は、冷間時における、エンジン負荷、エンジン回転数及び燃料噴射制御との関係を示す線図であり、図4は、温間時におけるエンジン負荷、エンジン回転数及び燃料噴射制御との関係を示す線図である。この図3は、冷間時において、低負荷低回転領域(A)においては、上流インジェクタのみから燃料を噴射し、それ以外の領域、すなわち、高負荷領域及び低負荷高回転領域(C)においては、上流及び下流のインジェクタの双方から燃料を噴射する各領域を示したマップである。図4は、同様に、温間時において、低負荷低回転領域(B)においては、下流インジェクタのみから燃料を噴射し、それ以外の領域、すなわち、高負荷領域及び低負荷高回転領域(C)においては、上流及び下流のインジェクタの双方から燃料を噴射する各領域を示したマップである。ここで図3に示すように、冷間時においては、一つのインジェクタのみで燃料を噴射する領域(A)は、温間時における領域(B)より、狭く設定されている。このように狭く設定されているのは、冷間時に下流インジェクタから燃料を噴射する場合、燃料室との距離が短いため燃料の気化・霧化が悪いため、HC排出量の増大や燃費の増大を招くことがあり、これを防止するためである。
【0014】
次に、S3において、水温が50℃以上か未満かを判定する。すなわち、水温が50℃以上であれば、温間時と判定し、水温が50℃未満であれば、冷間時であると判定する。水温が50℃未満であれば、S4に進み、エンジン始動中であるか否かを判定する。ここで、スタータスイッチはオンで且つエンジン回転数が500rpm未満の場合にエンジン始動中であると判定する。
【0015】
エンジン始動中であると判定された場合には、S5に進み、下流インジェクタのみから燃料を噴射する。この場合、冷間始動時において、エンジンの燃焼室に近い側の下流インジェクタから燃料が噴射されることにより、燃料が短時間に供給され、エンジンの始動を速やか行うことができる。
次に、S4において、エンジン始動中でない、すなわち、エンジン回転が立ち上がったエンジン始動後であると判定された場合には、S6に進み、吸入空気量の値に基づきエンジンが低負荷か否かを判定する。低負荷の場合には、S7に進み、上流インジェクタからのみ燃料を噴射する。このように、冷間時において、エンジン始動後、上流インジェクタからのみ燃料を噴射するのは、以下の理由による。冷間時に下流インジェクタから燃料を噴射する場合、燃料室との距離が短いため燃料の気化・霧化が悪いため、HC排出量の増大や燃費の増大を招く。一方、上流インジェクタから燃料を噴射すると、燃料室との距離が長いため、燃料の気化・霧化が向上し、それにより、HC排出量の増大や燃費の増大を防止すうことができる。そのため、本実施例においては、冷間時においては、始動時のみ下流インジェクタから燃料を噴射し、始動後は、上流インジェクタから燃料を噴射するようにしている。
【0016】
高負荷の場合には、S8に進み、上流及び下流のインジェクタの双方から燃料を噴射することにより、エンジン出力の増大を図る。
S3において、温間時と判定された場合には、S9に進み、エンジン始動中か否かを判定し、始動中であれば、S10において、S5と同様に、下流インジェクタのみから燃料を噴射する。
【0017】
S9において、エンジン始動後であると判定されて場合には、S11に進み、エンジンが低負荷か否かを判定する。低負荷の場合には、S10に進み、下流インジェクタからのみ燃料を噴射する。この際、温間時においては、吸気通路自体が既に温まっているため、燃焼室から距離の近い下流インジェクタから燃料を噴射しても、燃料の気化・霧化が促進される。さらに、下流インジェクタから燃料を噴射することにより、上流インジェクタから燃料を噴射する場合に生じる燃料の輸送遅れに伴うエンジンの出力低下の影響を可及的に抑えることができ、エンジンの出力低下を防止できる。
【0018】
高負荷の場合には、S13に進み、冷間時と同様に、上流及び下流のインジェクタの双方から燃料を噴射することにより、エンジン出力の増大を図る。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、低負荷領域且つ冷間時に吸気通路の上流側に設けられた第2燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、燃料の気化・霧化が向上し、HC排出量の増大や燃費の増大を防止しすることができる。また、低負荷領域且つ温間時は吸気通路の下流側に設けられた第1燃料噴射弁から燃料を噴射しているが、温間時であるため、燃料の気化・霧化が促進され、さらに、エンジンの燃料室からの距離が短いため、燃料の輸送遅れに伴うエンジンの出力低下の影響を可及的に抑えることができる。さらに、高負荷領域では第1及び第2の燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジン出力の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明のエンジンの燃料噴射装置の全体を示す全体構成図である。
【図2】本発明のエンジンの燃料噴射装置による制御内容を示すフローチャートである。
【図3】図3は、冷間時における、エンジン負荷、エンジン回転数及び燃料噴射制御との関係を示す線図である。
【図4】図4は、温間時におけるエンジン負荷、エンジン回転数及び燃料噴射制御との関係を示す線図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 吸気通路
4 エアフローセンサ
10 下流インジェクタ
11 上流インジェクタ
12 水温センサ
13 クランク角センサ
14 スタータスイッチ
20 制御ユニット

Claims (2)

  1. 吸気通路の下流側に設けられた第1燃料噴射弁と、
    吸気通路の上流側に設けられた第2燃料噴射弁と、
    エンジンの冷間及び温間を判定するエンジン温度判定手段と、
    低負荷領域及び高負荷領域を判定する負荷判定手段と、
    低負荷領域且つ冷間時は上記第2燃料噴射弁から燃料を噴射し、低負荷領域且つ温間時は上記第1燃料噴射弁から燃料を噴射し、高負荷領域では上記第1及び第2の燃料噴射弁から燃料を噴射するように燃料の噴射を制御する制御手段と、を有し
    上記負荷判定手段が、エンジンの冷間時に、低負荷領域を狭く判定するようにしたことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。
  2. 吸気通路の下流側に設けられた第1燃料噴射弁と、
    吸気通路の上流側に設けられた第2燃料噴射弁と、
    エンジンの冷間及び温間を判定するエンジン温度判定手段と、
    低負荷領域及び高負荷領域を判定する負荷判定手段と、
    低負荷領域且つ冷間時は上記第2燃料噴射弁から燃料を噴射し、低負荷領域且つ温間時は上記第1燃料噴射弁から燃料を噴射し、高負荷領域では上記第1及び第2の燃料噴射弁から燃料を噴射するように燃料の噴射を制御する制御手段と、を有し
    上記制御手段が、冷間始動時には上記第1燃料噴射弁から燃料を噴射し、冷間始動後には上記第2燃料噴射弁から燃料を噴射するようにしたことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。
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