JPH01116266A - 内燃機関の始動噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関の始動噴射装置に係り、特に要求燃
料噴射時間を分割した分割燃料噴射時間および／または
この分割燃料噴射時間との間に設定される燃料噴射休止
時間を機関運転状態に応じて変更させることにより、機
関回転数の増加に伴って空燃比が徒に変化するのを防止
し、始動性の向上を図り得る内燃機関の始動噴射装置に
関する。

〔従来の技術〕

内燃機関の燃料噴射装置においては、機関回転数、吸入
空気量、機関負荷、冷却水温度等を制御因子として検出
し、これ等制御因子を機関運転状態として制御部が入力
し、この制御部が上述の制御因子に基づいて燃料噴射弁
に制御信号を出力し、燃料噴射制御を行っている。

このような燃料噴射装置は、第１０図に示す如く、一の
噴射期間内である点火周期Ｔ間において、燃料噴射弁に
制御信号が出力されたＯＮ時には、冷却水温度によって
決定される総燃料噴射時間の上限Ａに噴射系のマス（例
えば燃料噴射弁が開動作するまでの作動遅れ）等による
無効噴射時間αを含ませた要求燃料噴射時間である総燃
料噴射時間Ｔｏだけ燃料噴射弁を燃料噴射すべ（作動し
ている。しかし、この総燃料噴射時間ＴＯ内に燃料を連
続して噴射するので、特に冷機始動時には燃料が液状に
流れることになり、燃料が霧化しにくく空気との混合を
充分に果し得ず、始動性を悪化させる不都合があった。

そこで、この不都合を解消するために、燃料噴射装置に
は、冷機始動時における始動性を向上させるために、始
動用燃料噴射弁を別途に設けたものがある。

一方、始動用燃料噴射弁を有していない燃料噴射装置に
おいては、冷機始動の際に燃料噴射を通常時とは異った
方法で制御させ、始動性を向上させている。例えば、第
１１図に示す如く、総燃料噴射時間を、複数回に分割し
て間欠的に燃料噴射制御を行っている。即ち、点火周期
Ｔ間において燃料噴射を間欠的に行わせるべ（複数の分
割噴射周期Ｔ１に分割し、この分割噴射周期Ｔ１を分割
燃料噴射時間Ｔ３と燃料噴射休止時間Ｔ４とにより設定
している。ここで、分割燃料噴射時間Ｔ３は、−分割当
りの燃料噴射時間Ａ１に噴射系のマス等による無効噴射
時間αを含ませたものである。

また、点火周期Ｔは、 但し、Ｎｅ：機関回転数、 β：内燃機関が一回転における燃料 噴射回数、 で設定される。

更に、 Ａ：冷却水温度によって決定される総燃料噴射時間の上
限、 Ａｌ　ニー分割当りの燃料噴射時間、 α：噴射系のマス等による無効噴射時間、Ｔ３ニー分割
当りの燃料噴射時間Ａ１に噴射系マス系による無効噴射
時間αを含ませた値、 Ｔ４ニー分割当りの燃料噴射休止時間、Ｔ：点火周期（
燃料噴射始めの周期）、とすると、 であるならば、 分割燃料噴射時間はＡ　／　Ａ　ｌであり、総燃料噴射
時間はＡとなる。

一方、 Ｔ３＋Ｔａ　　　　　Ａｌ であるならば、 分割燃料噴射時間はＴ／Ｔ３＋７４であり、総燃料噴射
時間はＡＩＸＴ／Ｔ３＋Ｔ４となる。

しかしながら、式（３）のものは、式（２）のものに比
し、均一な周期で燃料噴射制御を行うので、燃料の霧化
を促進させる等の理由で、特に極低温時の始動性を向上
させることが明白である。

しかしながら、この式（３）の場合は、総燃料噴射時間
は、Ａ、ＸＴ／Ｔ３　＋’ｌ’４と点火周期Ｔとに比例
するように決定されてしまうものである。例示をすれば
、 ４サイクル３気筒内燃機関においては、機関回転数Ｎｅ
＝２００ｒｐａ＋ 一分割当りの燃料噴射時間Ａ１＝３ｍｓ１ニ噴射時間α
−２ｍ５ 一分割当りの燃料噴射休止時間Ｔ４−１５ｍｓとすると
、 点火周期Ｔ’　２００　ｒｐｍであり、Ｔ／Ｔ　３　＋
７４’＝　１０となり、よって、総燃料噴射時間ΣＡｌ
　＝１０Ｘ３＋５＝３０’ｍｓとなる。一方、機関回転
数Ｎｅが４０Ｏｒｐｍでは、総燃料噴射時間が１５ｍ５
となる。

つまり、 Ｎｅ：Ｎｅ’　　−ΣＡ１　：　（ΣＡ１）゛の関係が
成り立つ。

また、要求燃料噴射時間を分割させる燃料噴射装置とし
ては、例えば特開昭６１−７０１５３号公報に開示され
ている。この公報に記載のものは、機関運転状態に応じ
た燃料噴射量を求め、この噴射量を各シリンダの吸入行
程中に分割して噴射制御し、ノッキング等の発生を防止
して出力の向上を図るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の燃料噴射装置においては、上述した式
（１）の場合、点火周期Ｔは、機関回転数Ｎｅの増加に
伴って減少するので、機関回転数が一定値以上に増加す
ると分割回数がＡ／Ａ　、によってではなく、Ｔ／Ｔ　
、によって決定される。しかし、分割燃料噴射周期Ｔ、
は、一定なので、機関回転数の増大に伴って総燃料噴射
時間ΣＡ１が滅少してしまい、空燃比がオーバリーンに
なる場合が生じ、始動性が損われるという不都合があっ
た。

また、上述した式（３）の場合、４サイクル３気筒内燃
機関においては、機関回転数Ｎｅが２０Ｏｒｐｍの時に
総燃料噴射時間が３０ｍ５の値が望ましいが、機関回転
数Ｎｅが４０Ｏｒｐｍ＋の場合には総燃料噴射時間が１
５ｍ５という値が必ずしも望ましいものとは限らない。

即ち、機関回転数Ｎｏの増加により、総燃料噴射時間が
急激に減少し、つまり空燃比が急激にリーン側に移行し
てしまい、始動性が悪化するという不都合を招いた。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去すべく、
要求燃料噴射時間を分割した分割燃料噴射時間および／
またはこの分割燃料噴射時間との間に設定される燃料噴
射休止時間を機関運転状態に応じて変更させることによ
り、機関回転数の増加に伴って空燃比が徒に変化するの
を防止し、始動性の向上を図り得る内燃機関の始動噴射
装置に関する。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの発明は、燃料噴射式内燃
機関の一の噴射期間内においての要求燃料噴射時間を複
数回に分割して間欠的に燃料噴射する際に、前記要求燃
料噴射時間を分割した分割燃料噴射時間および／または
この分割燃料噴射時間との間に設定される燃料噴射休止
時間を機関運転状態に応じて変更させる制御手段を設け
たことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、制御手段は、機関運転状態に
応じて要求燃料噴射時間を分割した分割燃料噴射時間お
よび／またはこの分割燃料噴射時間との間に設定される
燃料噴射休止時間を変更させるので、機関回転数の増加
に伴って総燃料噴射時間が減少することがなく、総燃料
噴射時間を機関運転状態に応じて適正に維持させる。こ
れにより、燃料の霧化を促進させて燃焼性を向上させる
とともに、機関回転数が増加しても空燃比が徒に変化、
例えばリーン側に急激に移行するのを防止し、始動性を
向上させることができる。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的
に説明する。

第１〜９図は、この発明の実施例を示すものである。図
において、２は燃料噴射式の内燃機関、４は吸気マニホ
ルド、６は吸気通路、８は燃焼室、１０は排気マニホル
ド、１２は排気通路である。

前記吸気マニホルド４には、吸気通路６内に燃料を噴射
する燃料噴射弁１４が取付けられている。

この燃料噴射弁１４には、燃料タンク１６の燃料が燃料
ポンプ１８によって供給される。このとき、燃料噴射弁
１４に供給される燃料は、燃料圧力調整器２０によって
所定圧に調整される。

また、前記燃料噴射弁１４は、制御手段である制御部２
２によって動作制御される。この制御部２２には、機関
回転数を検知する点火コイル２４と、吸気通路６内の吸
気圧力を検知する圧力センサ２６と、内燃機関２の冷却
水温度を検知すべ（吸気マニホルド４に取付けられた水
温センサ２８と、吸気通路６内の吸気温度を検知すべく
吸気マニホルド４に取付けられた吸気温センサ３０と、
吸気絞り弁３２の開度を検知するスロットルセンサ３４
と、車速を検知する車速センサ３６とを接続し、また電
圧状態を検知すべきバッテリ３８と、ＣＯ調整レジスタ
４０とに接続している。

また、前記制御部２２は、前記燃料ポンプ１８をも動作
制御するものである。

制御部２２は、これ等各種検知手段２４．２６．２８．
３０，３４．３６．３８．４０からの検知信号により、
点火信号による噴射時期として点火周期毎に一の燃料噴
射期間内においての要求燃料噴射量にあたる要求燃料噴
射時間の噴射信号を出力し、燃料噴射弁１４を動作制御
する。

即ち、第２図に示す如く、基本制御として、制御部２２
は、機関回転数を検知する点火コイル２４と機関吸気圧
力を検知する圧力センサ２６とからの信号を入力し、こ
れ等信号に基づいて燃料噴射弁２２等の機器を動作制御
するものである。

また、制御部２２は、補正制御として、水温センサ２８
　、吸気？Ｍセンサ３０、スロットルセンサ３４、車速
センサ３６からの夫々信号と、バッテリ３８からのバッ
テリ電圧と、そしてＣ０３ｌｌ整レジスタ４０からの信
号を入力する。

更に、前記制御部２２は、第３図のフローチャートに示
す如く、点火周期あるいは機関回転数Ｎｅにより決定さ
れる係数Ｋを算出し、分割した分割燃料噴射時間および
／またはこの燃料噴射休止時間、つまり分割燃料噴射時
間とこの分割燃料噴射時間との間に設定される燃料噴射
休止時間を内燃機関２の運転状態に応じて変更させるも
のである。

次に、第３図のフローチャートに基づいて、この実施例
の作用を説明する。

例えば内燃機関２の始動の際で、機関回転数Ｎｅが５０
Ｏｒｐｍ以下の場合においては、制御部２２は、点火信
号を入力してスタート（ステップ１０２）Ｌ、そして冷
却水温度によって決定される総燃料噴射時間の上限Ａと
例えばバッテリ電圧によって決定される噴射系のマス（
例えば燃料噴射弁１４が開動作するまでの作動遅れ）等
による無効噴射時間αとを決定する（ステップ１０４）
。

次いで、点火周期Ｔの算出（機関回転数Ｎｅの算出）を
行い（ステップ１０６）、そして点火開時間（または機
関回転数Ｎｅ）から分割燃料噴射時間および／またはこ
の分割燃料噴射時間との間に設定される燃料噴射休止時
間を機関運転状態に変更させるべき係数Ｋを算出する（
ステップ１０８）。

つまり、第４図に示すグラフ図に基づいて係数Ｋを算出
するもので、更に詳しくは、第５図に示す如（、機関回
転数Ｎｅが２５０〜５００ｒｐｍ間では係数Ｋを０．８
〜１．０の間で設定する。

そして、燃料噴射弁１４をＯＮして燃料噴射動作をする
際に、例えば、第６図に示す如く、分割燃料噴射時間Ｔ
３を設定しくステップ１１０）、次いで燃料噴射弁２２
の従来の燃料噴射休止時間を変更すべく、燃料噴射休止
時間ＫＸＴ４とする（ステップ１１２）（第７図参照）
。

次に、総燃料噴射時間ΣＡ≧Ａ又は次の信号を入力した
ＹＥＳの場合にはステップ１０２に戻し、一方、Ｎｏの
場合にはステップ１１０に戻す。

これにより、例えば、４サイクル３気筒内燃機関におい
ては、 機関回転数Ｎｅが２０　Ｏｒｐｍでに−１，０機関回転
数Ｎｅが４０Ｏｒｐｍでに−０，５とすれば、 上述の式（３）により、機関回転数Ｎｅ＝２０Ｏｒｐｍ
の時は、総燃料噴射時間がΣＡｌ−３０１１１３となる
。

しかし、この実施例によれば、機関回転数Ｎｅ＝４０Ｏ
ｒｐｍの場合には、上述の式（３）により、Ｘ１００ ３＋２＋　（０，５Ｘ１５） ＝２４ｍｓ となる。

即ち、この実施例によれば、この場合の総燃料噴射時間
ΣＡｌ＝２４ｍｓは、従来の総燃料噴射時間ΣＡ！＝１
５ｍｓに比し急激に減少するものではなく、これにより
機関回転数Ｎｅが増加しても、総噴射時間ΣＡ１が空燃
比を緩やかにリーン側に移行させるので、オーバリーン
等の不都合の発生を防止し、燃焼性を良好として始動性
を向上させることができる。

また、燃料の霧化を大幅に促進させ、燃焼性をさらに向
上させることができる。

更に、係数にの設定により、燃料噴射休止時間Ｔ４を容
易に変更し得て、つまり制御部２２のプログラムの変更
のみであるので、廉価とすることができる。

また、この実施例の構成によれば、制御部２２のプログ
ラムの変更のみで、分割燃料噴射時間を変更させること
ができ、構成が簡単で、さらに廉価である。

なお、この実施例においては、第８図に示す如く、係数
Ｋを分割燃料噴射時間Ｔ３に加えて分割噴射周期を変更
したり、あるいは第９図に示す如く、分割燃料噴射時間
Ｔ３に係数に１を加えるとともに燃料噴射休止時間Ｔ４
に係数に２を加えて夫々時間を同時に変化させて分割噴
射周期を変更することも可能である。これ等係数に、Ｋ
ｌ、Ｋ２は、上述の如く、機関回転数、冷却水温度、吸
気温度、吸気圧力等のパラメータによって決定されるこ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、
要求燃料噴射時間を分割した分割燃料噴射時間および／
またはこの分割燃料噴射時間との間に設定される燃料噴
射休止時間を機関運転状態に応じて変更させる制御手段
を設けたことにより、機関回転数が増加した場合に空燃
比が徒に変化するのを防止し、始動性の向上を図り得る
。

また、この発明の構成によれば、制御手段のプログラム
の変更のみで、分割燃料噴射時間を変更させることがで
き、構成が簡単で、廉価である。

【図面の簡単な説明】

第１〜９図はこの発明の実施例を示し、第１図は燃料噴
射式内燃機関の概略断面図、第２図は燃料噴射内燃機関
の制御説明図、第３図はこの実施例の作用を説明するフ
ローチャート、第４．５図は機関回転数と係数との関係
を示す図、第６図は分割燃料噴射状態を示す説明図、第
７〜９図は分割噴射時間と燃料噴射休止時間との変更状
態の説明図である。 第１０図は従来の非分割燃料噴射状態を示す説明図であ
る。 第１１図は従来の分割燃料噴射状態を示す説明図である
。 図において、２は内燃機関、６は吸気通路、１４は燃料
噴射弁、２２は制御部、２４は点火コイル、２６は圧力
センサ、２８は水温センサ、３０は吸気温センサ、３４
はスロットルセンサ、３６は車速センサ、そして３８は
バッテリである。 特許出願人　　　　鈴木自動車工業株式会社代理人　弁
理士　　西　郷　義　実 用２図 第３図 業４図　　　　　　第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料噴射式内燃機関の一の噴射期間内においての要求燃
   料噴射時間を複数回に分割して間欠的に燃料噴射する際
   に、前記要求燃料噴射時間を分割した分割燃料噴射時間
   および／またはこの分割燃料噴射時間との間に設定され
   る燃料噴射休止時間を機関運転状態に応じて変更させる
   制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の始動噴射
   装置。