JPH01240742A

JPH01240742A - エンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JPH01240742A
Application number: JP6734388A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Okazaki; 岡崎　克己; Yoichi Kuji; 久慈　洋一; Tsugio Hatsuhira; 次男服平; Tadayoshi Kaide; 忠良甲斐出
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-26

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）本発明はエンジンの燃料供給装置に関する。

（従来技術）冷機時すなわちエンジンが冷えている冷間時にあっては
、燃料の着火性が悪くなりかつ火災伝播温度も遅くなる
ため、燃焼が不安定となる。

この燃料の着火性を改善するためには、いわゆる成層化
燃焼と呼ばれるように、点火プラグ近傍に極力燃料が集
中してｑ在するように燃料を供給することが好ましい、
ということが知られている。特にこの成層化の燃焼の場
合は、燃料の利用率が高まって、燃費低減の４二でも好
ましいものとなる。

また、火災伝播速度を速めるには、燃料の微粒化をすな
わち気化、霧化を十分に行なうことが好ましい、という
ことが知られている。しかしながら、点火プラグ近傍へ
の燃料の集中と、気化、霧化促進ということは、互いに
相反する要求となり、１つの燃料供給手段でこのような
要求の対応するのは事実上困難となる９とりわけ、気化
、富化促進のために極力微粒化された燃料を噴射するよ
うに設定された燃料噴射弁は、そのダイナミウクレンジ
が小さく、全負荷時での要求出力に対応した十分な燃料
を供給することが不ｉ１７能となる。

これに加えて、気化霧化な促進させた場合は、成層化燃
焼室を行なう場合に比して、燃費向Ｈの点で不利となる
。

このような観点から、燃料供給手段として、七と副との
２つ設けて５冷機時には副燃料供給手段から特に低温始
動性の良好な燃料を供給する−・方、暖機後はこの副燃
料供給手段からの燃料供給を停止させて、Ｌ燃料供給手
段から通常の燃料を（低温始動性の悪い燃料）を供給す
るようにしたものも提案されている（特開昭５８　４８
７３６号公報参照）。

しかしながら、このように特性を有する２種類の燃料を
用いることは、′ト実ト採用し難いものとなる。

本発明は以トのような°■↓情を勘案してなされたもの
で、一種類の燃料を用いるのみで、燃焼安定性特に冷機
時の燃焼安定性と燃費とを最適にバランスさせ得るよう
にしたエンジンの燃料供給装置を提供することを［１的
とする。

（問題点を解決するための１段、作用）１１０述の目的
を達成するため、本発明にあっては次のような構成とし
である。すなわち、第５図にブロック図的に示すように
、燃焼室内の点火プラグ近傍に燃料が偏在するように燃料
を供給する第１燃料供給手段と、燃焼室の全体に渡って
ほぼ均一となるように燃料を供給する第２燃料洪給手段
と。

エンジンの温度を検出する温度検出手段と、＋ｉｉｉ記
温度検温度検出１段検出されるエンジン温度がＬ＋ｊｌ
するにつれて、前記第１燃料供給手段から供給される燃
料量を徐々に増大させると共に、前記第２燃料供給手段
から供給される燃料Ｍを徐々に減少させる燃料制御手段
と、を備えていることを特徴とするエンジンの燃料供給装置
。

を備えた構成としである。

このように本発明では、エンジン温度に応じて、着火性
に対する要求と火災伝播速度に対する要求とが異なって
くる点を考慮して、このエンジン温度に応じた適切な燃
料供給態様とすることができ、燃焼安定性の確保と燃費
向Ｆとを最適にバランスさせることができる。より具体
的には、エンジン温度が低くなるほど、火災伝播向−ヒ
をより優先するような要求が強くなるので、この場合は
、第２燃料供給手段からの燃料供給割合を多くして、こ
の火災伝播に対する要求が満足される。

一方、エンジン温度が一ヒ胃するにつれて、火災伝播速
度も速くなるので、このときは第１燃料供給手段からの
燃料供給割合を多くして燃費向上が図られる。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、ｌは４サイクル往復動型とされたオツ
トー式のエンジン本体で、このエンジン本体１は、既知
のように、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とシ
リンダブロック２のシリン。

ダ２ａ内に嵌挿されたピストン４とにより、燃焼室５が
画成されている。この燃焼室５には、点火プラグ６が配
置されると共に、吸気ボート７、排気ボート８が開［１
され、この各ボート７．８は、吸気弁９あるいは排気弁
！０により、エンモジ出、力軸と同期して周知のタイミ
ングで開閉される。

１−記吸気ボート７に連なる吸気通路２１には、そのト
流側からド流側へ順次、エアクリーナ２２、吸入空気に
を検出するフローメータ２４、スロットル弁２５、サー
ジタンク２６が配設されている。また、吸気通路２１に
は、第１、第２の燃料噴射弁２７Ａと２７．Ｂとが配設
されている。この第１燃料噴射弁２７Ａは、極力吸気ボ
ート７付近に設けられて、ここから噴射された燃料が極
力点火プラグ６近傍に集中して存在するように（成層化
）設定されている。第２燃料噴射弁２７Ｂは、実施例で
はサージタンク２６に燃料噴射するものとされて、燃焼
室５内において十分気化、霧化された状態で、当該燃焼
室５内全体に渡ってほぼ均一に燃料が存在するように設
定されている。

なお、第２燃料噴射弁２７Ｂについては当然のことでは
あるが、第１燃料噴射弁２７Ａのノズルは成層化を妨げ
ない範囲で極力気化、霧化が促進し得るものが用いられ
ている。

一方、前記排気ボート８に連なる排気通路２８には、そ
の上流側からＦ流側へ順次、空燃比センサ２９、排気ガ
ス浄化装置としての二元触媒３０が配置されている。な
お、実施例では、上記空燃比センサ２９は、いわゆる０
２センサと呼ばれるように、排気ガスの空燃比が理論重
比（１４・７で酸素余剰率λ＝１）を境にしてＯＮ、Ｏ
Ｆ【：的に出力するものとされている。勿論、空燃比の
フィードバック制御をより広い空燃比の範囲に渡って行
なう場合は、空燃比センサとして、排気ガスの空燃比に
略比例した信号を出力するものを用いればよ、い。

第１図中３１はマイクロコンピュータによって構成され
た制御ユニットで、この制御ユニット３１には、前記各
センサ２４．２９からの各信号の他、センサ３３．３４
からの信号およびバッテリ３５からの電圧信号が人力さ
れるようになっている。１−記センサ３３はエンジン冷
却水温を検出するものであり、センサ３４はデストリピ
ユータ３６に付設されてクランク角すなわちエンジン回
転数を検出するものである。また、制御ユニット３　、
ｌは、燃料噴射弁２７Ａ、２７Ｂの他、イグナイタ３７
に出力されるものである。すなわち、イグナイタ３７に
対して所定の点火時期信号が制御ユニット３１から出力
されると１点火フィル３８の−・次電流が遮断されてそ
の二次側に高電圧が発生され、この二次側の高電圧がデ
ストリピユータ３６を介して点火プラグ６に供給される
ことになる。

サテ１次に制御ユニット３１による燃料供給のための制
御の概要について説明する。

先ず、エンモジ菖に供給される混合気の空燃比は、第２
図に示すように、エンジン冷却水温がＬｏ　　（例えば
６０度Ｃ）以りのときは、理論空燃比（１４，７でλ＝
１）となるように、空燃比センサ２９からの出力を利用
しつつフィードバック制御される。このとき、燃料供給
は、成層化燃焼を行なうため、第１燃料噴射弁２７Ａか
らのみ行なわれる（第２燃料噴射弁２７Ｂからの燃料噴
射量は事実１零）。これにより、燃費の向上が十分に行
なわれる。

一方、冷却水温がＬ＠よりも低いときは１両燃料噴射弁
２７Ａ、２７１３から共に燃料噴射される。このとき、
両燃料噴射弁２７Ａと２７Ｂからの燃料噴射割合は、冷
却水温がト界するにつれて、第１燃料噴射弁２７Ａから
の噴射量が徐々に増大すると共に第２燃料噴射弁２７Ｂ
からの噴射用が徐々に減少するように変更される。換言
すれば、冷却水温が十分率さいときは、特に気化、霧化
な高めて十分燃焼安定性を高めるべく、第２燃料噴射弁
２７Ｂからの噴射量が極めて多くされて、第１燃料噴射
弁２７Ａからの噴射量は、目標空燃比とするのに足りな
い分を補う程度とされている。′逆に、冷却水温がｔｏ
付近にまで上７ｔすると、火災伝播速度はほぼ十分に確
保されるので。

着火性を高めると共に燃費向Ｆを図るべく、第１燃料噴
射弁２７Ａからの噴射量が極めて多くされる。

ここで、第１燃料噴射弁２７Ａからの燃料噴射割合なに
、（０≦に＋≦１）とすると、燃料噴射弁２７Ｂからの
燃料噴射割合に２はＩ　　Ｋ２どなる。そして、このに
＋を冷却水温に応じて設定したマツプを、第３図に示し
である。

１１１１述した燃料制御の詳細にって、第４図に示すフ
ローチャートを参照しつつ説明する、なお、以十の説明
で１）はスデップを示す。

先ず、Ｐｌにおいてシステムイニシャライズされた後、
１）２において前述した各センサ類からの信号が読込ま
れる。なお以丁の説明では、本発明と直接関係の無い燃
料噴射量についてのバッテリ電ハニ捕ＩＦ、吸気４補Ｉ
Ｅさらに加減速による補正笠は古略し−（ある。

１）　３においては、既知のようにエンジン回転数ＮＥ
と吸入空気ｆｆ　Ｔ　＋３とに１＾づいて、例えばマツ
プを参照することにより、基本空燃比Ａ　Ｆ　［３が決
定される。この後、Ｐ４において、冷却水温Ｔ　ｗに応
じた補正係数Ｃ■が決定され、引続きこのＣＷと基本空
燃比Ａ　Ｆ　１１とを掛は合わせろことにより、［１標
空燃比ＡＦＴが決定される。なお、この目標空燃比Ａ　
Ｆ　Ｔは、冷却水温′「■が七〇以トのときは理論空燃
比となるようにされ、また、ＴＷがｔｏよりも小さいと
きは小さ（なるほど目標空燃比ＡＦＴが小さく（リッチ
に）される（第２図参照）。

Ｐ６においては、第　図に示すマツプを参照して、冷却
水温ＴＷに応じて、第１燃料噴射弁２７Ａからの噴射量
割合に＋が決定され、引続きＰ　７において第２燃料噴
射弁２７Ｂからの噴射量割合に２が決定される。

Ｐ８においては、現在フィードバック制御を行なう条件
を満たしているか否か、が判別されるが、このフィード
バック制御を行なう条件としては。

少なくとも冷却水温′「■がｔ−以上であることを含ん
でいる。このＰ８の判別でＹＥＳのとき、すなわちフィ
ードバック制御を行なうときには、Ｐ９において、フィ
ードバック補正係数ＣＦＢが決定される。このＣＦＢの
決定に際しては、目標空燃比ＡＦＴに対するスライスレ
ベルと空燃比センサ２９からの出力とに基づいて、該両
者の偏差が小さくなる方向にＣｒ：　Ｂを決定すること
により行なわれる。この後、ＰＩＯにおいて、ＴＩ’と
Ｃト１３と所定の定数Ｃｋを掛は合わせることにより、
１１標空燃比Ａ　Ｆ　Ｔを実現するのに必要な燃料噴射
パルス中（デイ−ティ比）゛「ｌか算出される。そして
、フィ−ドバック制御の場合は、第２燃料噴射弁２７Ａ
からの噴射量割合を零とするので（第ご３図参照）、Ｐ
ｌｌにおいて、第１燃料噴射弁２７］３からの噴射パル
ス巾Ｔ２がその下限値（−μ実−Ｆ零）にセットされ、
またＰＩ３において際！燃料噴射弁２７Ａからの噴射パ
ルス１１１１’　ｒが総燃料噴射量ＴＩから上記ｐＨで
の下限値を差し引いた植として設定される。この後は、
ＰＩ３において、所定のタイミングでＴ”ｌ、Ｔｚが出
力される（燃料噴射実行）。なお、第１燃料噴射弁２７
　Ａからの燃料噴射は、吸気行程に同期して行な・）の
が燃料の成層化を促進させる一Ｌで好ましく、また第２
燃料噴射弁２７Ｂからの燃料噴射は、気化。

霧化促進の上から常時噴射とするのがよい。

一方、前記Ｐ８の判別でＮｏのときは、ＰＩ３において
、総燃料噴射量に対応した噴射パルス中ＴＩが決定され
る。このとき、ＴＰＸＣにの値は理論空燃比に対応した
ものとなるので、リッチ化すべくＴＰｘｃにの蛸に対し
て１４．７／ΔＦ′Ｆがさらに掛は合わされる（第３図
Ｌ・より左方部分の目標空燃比に対応）。

この後、ＰＩ３において、ＴＩにに＋を掛は合わせて第
１燃料噴射弁２７Ａからの噴射パルスｒｌＴＩが決定さ
れ、また［）６において、′ｒ１にに２を掛は合わせる
ことにより第２燃料噴射弁２７）３の噴射パルス１７３
　Ｔｚが決定される。

ＰＩ７においては、ＴＩの値が、第１燃料噴射弁２７Ａ
からの最小燃料噴射量となる下限値（ダイナミ・ンクレ
ンジのド限値）よりも小さいか否かが判別される。この
Ｐ　ｌ　７の判別でＹＥＳのときは、ＰＩ３においてＴ
Ｉが下限値（事実−Ｆ零）にセットされると共に、ＰＩ
９において１゛２が′１゛１から−Ｌ記ＰＩ８での下限
値を差し引いた値としてセットされた後、Ｐ２Ｏへ移行
する。逆に、ｆ）　１７の判別でＮｏのときは、ＰＩ３
、ＰＩ３を経ることなくＰ２Ｏへ移行する。

Ｆ）２０では、Ｔｚの値が第２燃料噴射ｊＰ２７Ｂから
の最小燃料噴射量となる下限値（ダイナミックレンジの
ド限値）よりも小さいか否かが判別される。このＩ’　
２０の判別でＹＥＳのときは、Ｐ２１でＴｚが下限値（
＄実上零）にセットされた後、前述したＰ１２以降の処
理がなされる。逆に、Ｐ２Ｏの判別であののときは、Ｐ
　２１．１）１２を経ることなく前述したＰ！の処理が
なされる。

以り実施例では、各燃料噴射弁２７Ａ、２７Ｂ共に、そ
のダイナミックレンジの下限値に相シ１するにの燃料は
最少限噴射するようにしたが、完全に噴射量を零とする
ようにしてもよい。もっとも、実施例のようにすれば、
噴射再開時における燃料供給の応答性を高めることがで
き、かつ吸気通路２Ｉの管壁が燃料で繻れた状態を維持
して、噴射開始時における一時的な空燃比のずれを極力
小さくすることができる。

（発明の効果）本発明は以上述べたことから明らなかように、１種類の
燃料を用いるのみで、燃焼安定性特に冷機時の燃焼安定
性を確保しつつ、燃費向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。第２図は本発明の制御例を図式的に示すグラフ。本発明は第１燃料噴射弁からの噴射量割合を示すグラフ
。第４図は本発明の制御例を示すフローチャート。第５図は本発明の構成をブロック図的に示した図。ｌ：エンジン５：燃焼室９：点火プラグ２１：吸気通路２７Δ：第１燃料噴射弁２７Ｂ：第２燃料噴射弁コ３に制御ユニット３３：センサ（冷却水温）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃焼室内の点火プラグ近傍に燃料が偏在するよう
に燃料を供給する第１燃料供給手段と、燃焼室の全体に
渡ってほぼ均一となるように燃料を供給する第２燃料供
給手段と、エンジンの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出されるエンジン温度が上昇
するにつれて、前記第１燃料供給手段から供給される燃
料量を徐々に増大させると共に、前記第２燃料供給手段
から供給される燃料量を徐々に減少させる燃料制御手段
と、を備えていることを特徴とするエンジンの燃料供給装置
。