JPH02119654A - エンジンの燃料供給装置 - 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、加速応答性の向上を図ったエンジンの燃料供
給装置に関する。

（従来技術） 吸気量を検出するエアフローメータと、吸気中に燃料を
噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）とを設け、吸気量
に応じて燃料噴射量（空燃比）を制御するようにした燃
料噴射式エンジンは従来より知られているが、このよう
な燃料噴射式エンジンでは、通常吸気ボートに臨んでイ
ンジェクタが配置され、燃料が吸気弁に向けて噴射され
るようになっている。ところが、上記従来の燃料噴射式
エンジンでは、レイアウト上の制約等によって、エアフ
ローメータとスロットル弁との間の吸気経路長をある程
度長くせざるをえないので、スロットル弁の開閉に伴っ
て生じる吸気量変化がエアフローメータに到達するまで
には若干の時間を要し、さらに、エアフローメータ出力
値の演算にも若干の時間を要する関係上、吸気量の検出
には応答遅れが生じ、このため、エンジンの加速時にお
いては、吸気量の増加に対して燃料噴射量の増加が若干
遅れ、加速初期に吸気の空燃比（Ａ／Ｆ）がリーン化し
て加速応答性が悪化するといった問題があった。また、
インジェクタから噴射される燃料の一部が吸気ボート壁
面に付着するので、燃料噴射量が急激に増加する急加速
時には、壁面への燃餌付着量も多くなり、燃焼室に供給
される混合気の空燃比がリーン化し、ヘジテーションや
加速性能の悪化が生じるといった問題があった。

特にこの種のエンジンでは、減速時にエンジンが所定の
回転数以上であうで、かつスロットル弁が全閉された場
合に、燃料噴射弁からの燃料噴射が停止されるフューエ
ルカット領域を設けているため、例えばギヤチェンジに
際してフューエルカットＭ域からアクセルペダルを踏込
んで加速に移ろうとするときの混合気の空燃比のリーン
化によるヘジテーションが問題になっていた。

そこで、吸気ポートに臨んで配設されたインジェクタに
加えて、その上流側に第２のインジェクタを配設し、加
速時には双方のインジェクタから燃料を噴射することに
より、混合気の空燃比を一時的にリッチにして、加速応
答性を図ったエンジンの燃料供給装置が例えば実開昭６
０ １０２４６７号公報で提案されている。

しかしながら、フューエルカット領域からの復帰時に、
スロットル弁の開動作に伴って上流例の第２インジエク
タから急激に燃料を噴射しても、燃料の燃焼室への到達
遅れあるいは吸気通路壁面への付着等によって空燃比は
直ちにリッチにならず、上記へジテーションを解消する
ことは困難であった。

（発明の目的） 上述の事情に鑑み、本発明は、フューエルカット６Ｕ域
においてあらかじめリッチな混合気を吸気ｉＩｌ路内に
貯えておき、フューエルカッ）ｎＪ域からの復帰時に、
このリッチな混合気をスロットル弁の開動作に伴って一
気に燃焼室に供給することにより、加速応答性の向上を
図ったエンジンの燃料供給装置を提供することを目的と
する。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、本発明では、少なくとも低
負荷域において吸気が流される第１通路と、上記低負荷
域において吸気の流れが抑制される第２通路とによって
吸気通路を形成し、上記第１ｉｆｆｉ路に第１燃料倶給
手段を、上記第２通路に第２燃料供給手段をそれぞれ設
け、例えばフューエルカット８Ｗ域のような所定の運転
領域で上記第１通路を開くとともに、上記第２通路を閉
じ、かつ、上記第２燃料供給手段のみから燃料を供給す
るようにしている。

（発明の効果） 本発明によれば、フューエルカット状態からスロットル
弁が急激に開かれた場合、上記第２通路内に貯えられた
リッチな混合気が一気に燃焼室に吸入されるため、加速
応答性が向上する。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を具体的に説明す
る。

第１図は本発明による燃料供給装置を備えたエンジンの
システム構成図で、エンジンＥは、吸気弁１が開かれた
ときに、吸気ポート２から燃焼室３内に混合気を吸入し
、この混合気をピストン４で圧縮して点火プラグ（図示
は省略）で着火、燃焼させ、排気ガスを排気弁５が開か
れたときに排気ポート６を介して排気通路７に排出する
ようになっている。

９は共通吸気通路で、この共通吸気通路９の上流側には
、エアクリーナ１１と、吸気量を検出するエアフローメ
ータ１２とが設けられている。共通吸気通路９の下流側
の吸気通路は２つに分岐されて、第１通路２１と第２通
路２２とが形成されている。上記第１ｉＪｌ路２１は、
電磁式流量制御弁ｌＯを途中に備えた比較的細い各気筒
毎の独立吸気通路よりなり、その下流端は大径に形成さ
れて吸気ポート２に接続され、吸気ポート２の直ぐ上流
において、噴射口を各吸気ボート２側に向けて傾けてそ
れぞれ配置された気筒数と同数の第１インジエクタ（メ
インインジェクタ）１８を備えている。上記流量制御弁
１０は、コントロールユニット２３からの信号を受けて
デユーティ制御され、第１３ｊｌｌ路２１を通じて燃焼
室３に供給される吸気の流量を制御するようになってい
る。この流量制御弁１０は、アイドル時においてアイド
ル回転数を所定値に維持するために吸気流量を制御する
一方、非アイドル時において後述する第２インジエクタ
１４から燃料が噴射されるときには、第１通路２１を流
れる吸気量の全吸気量に対する比率を所定の割合に維持
するために吸気流量を制御するようになっている。そし
てフューエルカット領域においては、第１通路２１を全
開にして、第１通路２１を通る空気の量を増加させてい
る。

上記第２通路２２の上流側は、各気筒に対して共通吸気
通路を形成し、アクセルペダル（図示は省略）と連動し
て開閉されるスロットル弁１３と、１個の第２インジエ
クタ（アシストインジェクタ）１４と、サージタンク１
５とが設けられている。

上記第２インジヱクタ１４は、燃料と吸気とのミキシン
グを促進するため、例えばスワールタイプのような燃料
の微粒化の良好なものを用いるのが好ましい、そして、
この第２インジエクタ１４は、サージタンク１５のやや
上流かつスロットル弁１３の直ぐ下流となる位置に噴射
口をサージタンク１５側に向けて配置され、噴射された
燃料がサージタンク１５内に均一に拡散するようになっ
ている。

上記サージタンク１５には、上記第１インジエクタ１８
の直ぐ上流において上記各気筒毎の第１通路２１にそれ
ぞれ合流される独立吸気通路１７が接続される。

上記コントロールユニット２３は、マイクロコンピュー
タで構成されたエンジンＥの総合制御装置であり、第２
図の機能ブロック図に示すように、吸気量Ｑ１エンジン
回転数Ｎおよびアイドルスイッチ信号を制御情報として
、種々の演算および判定を行なって第１インジエクタ１
８、第２インジエクタ１４および流量制御弁１０を制御
するようになっている。

なお、上記ゾーン判定は、第１インジエクタからのみ燃
料を噴射する領域と、第１および第２インジエクタの双
方から燃料を噴射する領域とのうちの何れかであるかの
判定およびフューエルカット領域の判定を含む。第３図
は、第２インジエクタ１４の作動領域とフューエルカッ
ト領域のエンジン負荷とエンジン回転数Ｎとに対する特
性を示す図で、領域Ｉは第１インジエクタ１８のみが作
動される領域、領域■は、第１および第２インジエクタ
１８．１４の双方が作動されるアシストインジェクショ
ン領域、領域■は、第１インジヱクタ１８の作動が停止
されるフューエルカット領域で、この領域■では、スロ
ットル弁１０は全閉状態となり、アイドルスイッチが動
作するが流量制御弁１０のデユーティ比が大きくされて
第１通路２１を通る吸気量が増加するとともに、第２イ
ンジエクタ１４から少量の燃料が噴射されるようになっ
ている。

次に第１インジエクタ１８と第２インジエクタ１４の燃
料噴射制御について、第２図の機能ブロック図および第
４図に示すフローチャートに従って説明する。

制御が開始されると、ステップＳｔで、エンジン回転数
Ｎ、吸気量Ｑ１およびアイドルスイッチ信号その他の制
？１１情報が読みこまれる。

ステップＳ２では、吸気量Ｑとエンジン回転数Ｎとにも
とづいて基本噴射パルス幅ＴＰが算出される０次にステ
ップＳ３において、エンジンＥの運転状態が第３図にお
ける領域■のフューエルカット領域であるか否かが判定
される。そしてエンジンＥの運転状態がフューエルカッ
ト領域でない（領域Ｉまたは■である）と判定されたと
きには、次のステップＳ４で、流量制御弁１０を動作さ
せるデユーティ比ＤＴがＤＴ＝ＤＴＩ　ｉして算出され
る。

ステップＳ５ではエンジンＥの運転状態が第３図の領域
■、Ｈの何れであるかが判定される。そして領域■のア
シストインジェクション領域にあると判定されたときに
は、第２インジエクタ１４の噴射パルス幅ＴＡがＴＡ＝
ＴＡ、として算出され、領域Ｉであると判定されたとき
にはステップＳ７でＴＡ＝Ｏとされる０次にステップＳ
８では、第１インジエクタ１８の基本噴射パルス幅ＴＰ
を補正するための各種補正係数が算出され、これら補正
係数で補正された最終噴射パルス幅ＴＭがステップＳ９
で算出され、次のステップＳＩＯで、流量制御弁１０が
デユーティ比ＤＴ、をもって駆動される。

一方、ステップＳ３の判定で、フューエルカット領域と
判定されたときには、ステップ３１１へ進み、流量制御
弁１０のデユーティ比ＤＴがＤＴ−ＤＴ、（ＤＴｚ＞Ｄ
Ｔ、）として算出される。そしてステップ３１２で第２
インジヱクタ１４の噴射パルス幅ＴＡがＴ　Ａ　＝Ｔ　
Ａ　２　（Ｔ　Ａ　ｔ　＞　Ｔ　Ａ　＋　）として算出
される。この噴射パルス幅Ｔ　Ａ　ｔは、サージタンク
１５内の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．７
）よりもリッチな一定の値（例えばＡ／Ｆ＝　１３）に
なるように設定される。次のステップＳ１３で第１イン
ジエクタ１８の噴射パルス幅ＴＭ＝０とされた後ステッ
プＳＩＯへ進み、流量制御弁ｌＯが前述のデユーティ比
ＤＴ、よりも大きいデユーティ比ＤＴ、をもって駆動さ
れる。

次のステップＳ１４では噴射時期か否かが判定され、噴
射時期であれば、ステップＳ１５において、第２インジ
エクタ１４が噴射パルス幅ＴＡをもって駆動されるとと
もに（ＴｉＩ域！ではＴＡ＝Ｏ１領域■ではＴＡ＝ＴＡ
、、領域■ではＴＡ＝ＴＡ、）、ステップ３１６で、第
１インジエクタ１８が噴射パルス幅ＴＭをもって駆動さ
れる（領域■ではＴＭ＝０）。

第５図では、フューエルカット領域（領域■）からアシ
ストインジェクタ領域（領域■）へ復帰するときの、フ
ューエルカットフラグ、第１通路２１を通る吸気量、第
２インジエクタ１４の噴射パルス幅ＴＡおよび第１イン
ジエクタ１８の噴射パルス幅ＴＭの変化状態を示すタイ
ミングチャートである。

また第６図は、第１インジエクタ１８のみが作動される
領域（領域Ｉ）からアシストインジェクンヨン領域（領
域■）へ移行するときの、領域Ｉを示すフラグ、第１通
路２１を通る吸気量、および噴射パルス幅ＴＡ、ＴＭの
変化状態を示すタイミングチャートである。

以上の説明で明らかなように、本実施例では、第３図の
領域■では、第１インジエクタ（メインインジェクタ）
　１８と第２インジエクタ（アシストインジェクタ）１
４の２つのインジェクタから燃料を噴射するようにして
いる。この場合、第１通路２１を流れる吸気と、第１イ
ンジエクタ１８から噴射される燃料とでややリーンな混
合気が生成される一方、スロットル弁１３例の第２通路
２２を通る吸気と、第２インジエクタ１４から噴射され
る燃料とでややリッチな混合気が生成され、このややリ
ッチな混合気はサージタンク１５内に所定量保留されて
いる。そしてエンジンＥがこのような状態にあるときに
、スロットル弁を開いて加速が開始され、領域Ｉに移行
するときには、サージタンク１５内のややリッチな混合
気が一気に燃焼室３に吸入され、加速応答性が向上する
。

また、フューエルカット領域である第３図の領域ｍでは
、第２通路２２が閉じられるとともに、第１インジエク
タ１８の作動が停止され、同時に第１ｉｉ１１路２１の
流量制御弁１０のデユーティ比が大きくされて第１通路
２１を通る吸気量が増加され、かつ第２インジエクタ１
４からは、サージタンク１５内の空燃比Ａ／Ｆが通常よ
りもリッチな一定状態となるように燃料が噴射されるの
で、この状態からスロットル弁１３が急激に開かれて領
域■に移行した場合、吸気ボート２が通常の加速時より
も乾いているにもかかわらず、サージタンク１５内のリ
ッチな混合気がこれを補って、空燃比Ａ／Ｆのリーンに
よる燃焼の変化を防ぎ、加速性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料供給装置を備えたエンジンの
システム構成図、第２図は機能ブロック図、第３図はエ
ンジン負荷とエンジン回転数に対する第１、第２インジ
エクタの作動領域を示す図、第４図は第１、第２インジ
エクタおよび流量制御弁の制御ルーチンを示すフローチ
ャート、第５図、第６図はタイミングチャートである。 Ｅ　−エンジン　　　　２−吸気ポート３−・・燃焼室
　　　　　１０−流量制御弁１２−エアフローメーク １３−スロットル弁　１４−第２インジェクタ１５−サ
ージタンク　１８−第１インジエクタ２１・−第１通路
　　　２２−第２通路２３−コントロールユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも低負荷域において吸気が流される第１通路と
   、上記低負荷域において吸気の流れが抑制される第２通
   路とによって吸気通路を形成し、上記第１通路に第１燃
   料供給手段を、上記第２通路に第２燃料供給手段をそれ
   ぞれ設け、所定の運転領域で上記第１通路を開くととも
   に、上記第２通路を閉じ、かつ、上記第２燃料供給手段
   のみから燃料を供給するようにしたことを特徴とするエ
   ンジンの燃料供給装置。