JPH01151737A - エンジンの燃料噴射装置 - 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〕 本発明は、燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置に関する
ものである。

〔従来技術〕

従来より、エンジンの吸気系に燃料噴射弁を設けて燃料
を燃料噴射弁から噴射して供給する燃料噴射装置がある
。

例えば、特開昭５７−５９０３２号公報記載の燃料噴射
装置では、吸入空気量センサやクランク角センサ等の各
種センサを設け、これらのセンサからの信号をマイクロ
コンピュータ等からなる制御装置に入力し、エンジンの
各気筒の吸気ボートには上記制御装置からの燃料噴射パ
ルスを受けて燃料を噴射する燃料噴射弁を設けた所謂電
子制御式燃料噴射装置が提案されている。

上記公報記載の燃料噴射装置では制御装置が吸入空気量
センサからの吸入空気量とクランク角センサからのエン
ジン回転数とに基いて基本燃料噴射パルスを算出し、こ
の基本燃料噴射パルスを水温センサや吸入空気温度セン
サ等の他のセンサからの信号に基づいて必要に応じて補
正して燃料噴射パルスのパルス幅を決定する。そして、
制御装置はこの燃料噴射パルスを各気筒の燃料噴射弁に
対してその吸気行程に対して所定の燃料噴射時期に出力
するようになっている。但し、エンジンの始動性を向上
する見地からクランキング時においては各気筒の吸気行
程の如何に拘らず一定の燃料噴射時期に全気筒又は複数
気筒の燃料噴射弁に対して同時に燃料噴射パルスを出力
するようになっている。

上記公報記、！ｌ！の燃料噴射装置においては、各セン
サからの信号に基づいて燃料噴射パルスのパルス幅が決
定されるので、エンジンの運転状態に応じた適正な燃料
がエンジンに供給されるが、燃料を噴射する燃料噴射時
期は予め設定された所定のタイミングで常に行なわれて
いる。

ところで、従来からガソリンエンジン用燃料として、−
船釣に用いられるレギュラーガソリンの他に、近年アル
キレート等の添加剤を添加した無鉛ハイオクガソリンが
広く普及し始めている。この無鉛アンチノック性の添加
剤を添加した高オクタン価の所謂無藉ハイオクガソリン
は、従来のイソオクタンに四エチル鉛を添加した９６オ
クタン価の有鉛ハイオクガソリンとは異なりレギュラー
ガソリンと同様に使用され低速加速時等のノッキングを
抑制することが出来ることから、今後有鉛ハイオクガソ
リンに代ってさらに普及する傾向にある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記無鉛ハイオクガソリンは、従来のレギュラーガソリ
ンや有鉛ハイオクガソリンと比較してその揮発性が低い
性質を有するため、車両用の燃料噴射式エンジンに無鉛
ハイオクガソリンを使用した場合に次のような問題があ
る。

即ち、燃料噴射弁から吸気ポートに噴射された燃料は吸
気ボートの内壁面に付着し、吸気ボート壁部からの熱に
より気化し吸気とともに吸入されることになるのである
が、エンジンが十分に暖機された状態においては気化が
促進され特に影響が無いが、冷間時や半暖機状態におい
て、上記無鉛ハイオクガソリンもレギュラーガソリンと
同じ燃料噴射時期に噴射すると、燃料の揮発性が低いた
めに噴射燃料が吸気ポートの内壁面に付着したまま気化
せずに多量に溜ってしまい空燃比がリーンとなりへジテ
ーションやサージを引き起し走行性が低下するという問
題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るエンジンの燃料噴射装置は、燃料噴射式エ
ンジンにおいて、燃料の揮発度を検出する揮発度検出手
段と、上記揮発度検出手段からの出力を受けて燃料の揮
発度が低い程燃料噴射時期を吸気行程よりも遡る方向に
変更する燃料噴射時期変更手段とを備えたものである。

〔作用〕

本発明に係るエンジンの燃料噴射装置においては、燃料
噴射時期変更手段が揮発度検出手段からの出力を受けて
燃料の揮発度が低い程燃料噴射時期を吸気行程よりも遡
°る方向に変更するので、揮発度の低い燃料程吸気行程
に対して早目に噴射され、その噴射燃料は吸入行程まで
の間に吸気ボート壁部からの熱によって暖められ霧化・
気化が促進される。

〔発明の効果〕

本発明に係るエンジンの燃料噴射装置によれば、揮発度
検出手段と燃料噴射時期変更手段とによって、揮発度の
低い燃料程、吸気行程よりも早目に噴射供給され気化・
霧化が促進されるので、燃料の揮発度によらず吸入まで
に適正に気化させることが出来る。従って、噴射燃料の
気化・霧化の不足によって生じるヘジテーションやサー
ジを抑制して走行性の低下を防止出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例は自動車用の４サイクル４気筒立型燃料噴射式
エンジンに本発明を適用した場合の実施例である。

第１図に示すように、シリンダブロック１とシリンダヘ
ッド２とピストン３とで燃焼室４が形成され、吸気ポー
ト５の下流端を開閉する吸気弁６と排気ポート７の上流
端を開閉する排気弁８とが設けられ、吸気ポート５に連
なる吸気通路９の上流端にはエアクリーナ１０が設けら
れ、上記吸気通路９には上流側から順にメジャリングプ
レート型の吸入空気量センサ１１とスロットル弁１２と
が介設され、上記スロットル弁１２の上流側と下流側間
の吸気通路９をバイパスするバイパス通路１３ａにはア
イドルスピードコントロールパルプが介設されている。

上記吸気通路９の下流部分の分岐吸気通路の下流端部に
は吸気ボート５に向けて燃料を噴射するインジェクタ１
４が装着されている。上記インジェクタ１４にはフュ−
エルタンク１９に連なる燃料供給管１５が接続され、燃
料供給管１５には上流側から順にフィルタ１６とフュー
エルポンプ１８とフィルタ１７とが介設され、上記フュ
ーエルポンプ１８によってフューエルタンク１９から燃
料が圧送される。上記インジェクタ１４とフューエルタ
ンク１９との間には燃料還流管２１が介設され、この燃
料還流管２１にはインジェクタ１４の燃料の圧力を所定
の圧力に調整するためのプレッシャレギュレータ２０が
介設され、プレッシャレギュレータ２０には負圧導入管
２３を介して吸気通路９から作動用の負圧が導入されて
いる。

更に、上記吸入空気量センサ１１以外の各種センサ類と
して、シリンダブロック１のウォータジャケット内の冷
却水温を検出する水温センサ２４がシリンダブロックｌ
に装着され、スロットル弁１２の開度を検出する例えば
ポテンショメータ式のスロットル開度センサ２５がスロ
ットル弁１２の弁軸に連係させて設けられ、燃料の揮発
度を検出する揮発度検出手段としてフューエルタンク１
９にはタンク内の燃料の温度を検出する温度センサ２６
とタンク内のガス圧力を検出する圧力センサ２７とが設
けられている。更に、ディストリビュータにはクランク
軸のクランク角を検出するクランク角センサ３０が設け
られている。

上記各センサ１１・２４〜２７・３０からの検出信号を
受けて燃料の噴射時期を制御するコントロールユニット
２８が設けられ、このコントロールユニット２８へはク
ランキング中にＯＮとなるスタータスイッチ２９からの
信号も入力され、コントロールユニット２８からは各イ
ンジェクタ１４に燃料噴射駆動パルスが出力されるよう
になっている。

上記コントロールユニット２８は、ＣＰＵとＲＯＭとＲ
ＡＭとからなるマイクロコンピュータと、各センサｌｌ
・２４〜２７からの検出信号を受けてＡ／Ｄ変換してＣ
ＰＵへ出力するＡ／Ｄコンバータと、クランク角センサ
３０からのクランク角信号を波形整形する波形整形回路
と、入力インタフェースと、ＣＰＵからの燃料噴射パル
ス信号を受けて各インジェクタ１４に燃料噴射駆動パル
スを出力する駆動回路などを備えている。

上記ＲＯＭには、後述の燃料噴射時期制御の制御プログ
ラムとこの制御に必要なマツプなどが予め入力格納され
ている。上記マツプとしては、エンジン回転数Ｎと吸入
空気量ＱＡとをパラメータとする基本燃料ｉｆ。のマツ
プ、燃料の温度Ｔとそのガス圧Ｐとをパラメータとする
燃料（レギュラー燃料及びハイオク燃料）の揮発度のマ
ツプなどが格納されている。上記ＲＡＭには、必要に応
じて各種のデータを一時記憶するメモリ等が設けられて
いる。

ところで、本実施例に係る燃料噴射式エンジンは、エン
ジンの燃料噴射時期制御に特徴を有するもので、上記フ
ューエルタンク１６内の燃料の温度とフューエルタンク
１９内のガス圧力とに基づいて上記のマツプによってタ
ンク内の燃料の揮発度を検出し、揮発度の低いハイオク
燃料の場合にはその燃料噴射時期を第２図に示すように
通常のレギュラー燃料噴射時期に比較して大幅に早い時
期に噴射するように制御するもので、レギュラー燃料噴
射時期に比較してハイオク燃料噴射時期を早めることに
よって揮発度の低い燃料を吸気ボート５の内壁部からの
熱で暖めてその気化及び霧化を促進させるようにするも
のである。

以下、上記コントロールユニット２８で行われる燃料噴
射時期制御の制御ルーチンについて第３図のフローチャ
ートに基づいて説明する。尚、図中８１〜Ｓ２２は各ス
テップを示すものである。

イグニッションスイッチの投入とともにこの制御が開始
され、Ｓｌにおいて前記センサ類からクランク角信号Ｃ
Ａ、吸入空気量信号ＱＡ、スロットル開度信号Ｖ、水温
信号Ｗ、燃料温度信号Ｔ及び燃料タンクガス圧力信号Ｐ
が夫々読込まれ”、次に８２においてスタータスイッチ
２９がＯＮか否かが判定され、クランキング中の場合は
ｓ３に移行し、エンジン始動時用に予め設定された始動
時燃料噴射量βを燃料噴射量ＩとしてＳ４に移行し、Ｓ
４において８３で設定された燃料噴射量■によって所定
のタイミングでインジェクタ１４が駆、動されＳｌに戻
る。

Ｓ２においてスタータスイッチ２９がＯＦＦの場合即ち
アイドリング中又は走行中の場合には、Ｓ５に移行して
クランク角信号ＣＡに基いてエンジン回転数Ｎが演算さ
れる。次に８６において基本噴射量決定用のマツプから
吸入空気ＩＯＡとエンジン回転数Ｎとに基づいて基本燃
料噴射量■。

が演算されてＳ７に移行する。Ｓ７においてスロットル
開度Ｖの変化率ｄ　ｖ　／　ｄ　ｔが設定値αよりも大
きいか否かが判定され、変化率ｄ　ｖ　／　ｄ　ｔが設
定値αよりも大きい場合にはＳ８へ移行して加速補正項
Ｃ２に予め設定された値β１が入力されてＳＩＯに移行
し、変化率ｄｖ／ｄｔが設定値α未満の場合には加速補
正項Ｃ２をゼロとしてＳ１０へ移行する。

ＳＩＯにおいて冷却水の水温Ｗが設定値Ｗ０よりも高い
か否かが判定され、設定値Ｗ０未溝の場合にはＳｌｌに
移行して暖機補正項Ｃ３に温度差（ＷＯＷ）に比例定数
Ｋを乗算して求められる暖機時補正ｆｆ１Ｋ　（ｗｅ−
ｗ）が与えられＳ１３に移行し、水温Ｗが設定値Ｗ０よ
り大きい場合にはＳ１２に移行し暖機補正項Ｃ，をゼロ
としてＳ１５に移行する。

Ｓ１３において燃料の温度Ｔとフューエルタンク内のガ
ス圧力Ｐとに基づいて前記燃料の揮発度を設定したマツ
プによってフューエルタンク内の燃料の揮発度を求め、
その揮発度に基いてハイオクガソリンか否かが判定され
、ハイオクガソリンでない場合にはＳ１５に移行して噴
射終了クランク角θ２に通常設定値の噴射終了クランク
角θ２が設定されてＳ１６に移行し、ハイオクガソリン
の場合にはＳ１４に移行して噴射終了クランク角θ２に
θ′２〉θ２となるハイオクガソリン用の噴射終了クラ
ンク角θ′２が設定されＳ１６へ移行する。つまり、ハ
イオクガソリンの場合で且つエンジンの冷却水の水温Ｗ
が設定値よりも低い状態即ちエンジンが暖機完了前の状
態にある時には噴射終了クランク角θ２を通常の噴射終
了クランク角θ２よりも大幅に進角させた大きなθ′２
に置換えることによって燃料噴射終了時期から吸入行程
までの間の時間を長く設定し吸気ボート５に向けて噴射
された燃料の気化を出来るだけ促進させるようになって
いる（第２図参照）。

Ｓ１６において、８７〜Ｓ９で設定された加速補正項Ｃ
２と５ＩＯ−Ｓ１２で設定された暖機補正項ＣＩとを基
本燃料噴射量■。に加算して最終的な燃料噴射量！を算
出してＳＩＴに移行する。

Ｓ１７において上記燃料噴射ｉｌｌからクランク角で表
わした噴射角θが算出され３１８に移行し、３１８にお
いて噴射終了クランク角θ２と上記噴射角θから噴射開
始クランク角θ、が演算されＳ１９に移行する。

Ｓ１９においては、クランク角信号ＣＡが読込まれて現
在のクランク角が演算され、その現在のクランク角信号
ＣＡが噴射開始クランク角θ１か否か判定され、ＣＡ＜
０１のうちはＳ１９を繰返しＣＡ＝θ、になるとＳ２０
へ移行して５２０にてインジェクタ１４へ燃料噴射駆動
パルスの出力を開始して燃料噴射が開始され、次にＳ２
１において３１９と同様にして現在のクランク角ＣＡが
噴射終了クランク角θ２か否か判定し、ＣＡ＜θ２のと
きには燃料噴射を続行しつつＳ２１を繰返し、ＣＡ＝０
２になると３２２へ移行しＳ２２にてインジェクタ１４
の駆動が停止され、Ｓ２２からＳｌへ戻る。

従って、上記実施例の燃料噴射装置においては、以上説
明したように、エンジンの冷却水の水温Ｗが所定値Ｗ０
以下のとき、即ちエンジンが十分に暖機されていない状
態で且つ供給される燃料が揮発性の低いハイオクガソリ
ンの場合には通常の燃料噴射時期よりもクランク角で（
θ′２−θ２）だけ早い時期に燃料が噴射されるので、
吸入行程までの間に吸気ポート５の内壁面や吸気バルブ
６の熱で加熱されてその気化が促進されるので空燃比が
適正に維持され、ヘジテーションやサージを抑制するこ
とが出来る。そして、エンジンが十分に暖機された後は
ハイオクガソリンの低揮発性の悪影古がほとんど生じな
いので通常の燃料噴射時期に戻される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はエンジン
の燃料噴射装置の全体構成図、第２図はエンジンの各気
筒の行程と燃料噴射時期を示す説明図、第３図はコント
ロールユニットにおいて行なわれる燃料噴射時期制御の
制御ルーチンを示すフローチャートである。 １・・シリンダブロック、　　２・・シリンダヘッド、
　２６・・温度センサ、　２７・・圧力センサ、　　２
８・”・コントロールユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料噴射式エンジンにおいて、 燃料の揮発度を検出する揮発度検出手段と、上記揮発度
   検出手段からの出力を受けて燃料の揮発度が低い程燃料
   噴射時期を吸気行程よりも遡る方向に変更する燃料噴射
   時期変更手段とを備えたことを特徴とするエンジンの燃
   料噴射装置。