JPH02119656A - 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２つの燃料供給手段を備え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、通常吸気ポートに臨んでイ
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）がす−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、壁面への燃料付着量も多くなり、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。

そこで、吸気ボートに臨んで配設されたインジェクタ（
メインインジェクタ）に加えて、その上流側に第２のイ
ンジェクタをアシストインジェクタとして配設してこの
第２インジエクタを所定の運転領域で吸気通路のサージ
タンク内に燃料を噴射させるように構成し、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６０１０２
４６７号公報で提案されている。

しかしながら、第２インジエクタから燃焼室までの吸気
通路の容積が、下流側の第１インジエクタから燃焼室ま
での容積に比較してかなり大きくなるため、低負荷域か
らの加速時に、スロットル弁の開動作に伴って上流側の
第２インジエクタから嘗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、加速性能を十分
に改善することは困難であった。

また、減速時に第１および第２のインジェクタの双方の
燃料噴射が停止されるフューエルカット領域から、双方
のインジェクタから燃料が噴射されるアシストインジェ
クタ領域に復帰する場合、サージタンク内の混合気の空
燃比Ａ／Ｆが安定するまでに時間がかかり、その骨塩焼
室に対する燃料供給が渋滞して燃焼室へ供給される混合
気の空燃比Ａ／Ｆがリーンになり、エンジン停止や回転
低下が発生し易くなる問題があった。

（発明の目的） 上述の事情に鑑み、本発明では上記第２インジエクタか
らの燃料供給が停止される運転状態から、上記第２イン
ジエクタからの燃料供給がなされる運転領域へ移行する
ときの燃焼室への燃料供給の渋滞による空燃比のリーン
化を解消して、移行時の燃焼の安定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） 本発明は、吸気通路に第１および第２燃料供給手段を設
け、上記第１燃料供給手段から燃焼室までの吸気通路の
容積よりも上記第２燃料供給手段から上記燃焼室までの
吸気通路の容積を大きく構成するとともに、所定の運転
領域以外の領域では上記第２燃料供給手段からの燃料供
給を停止させるようにしたエンジンの燃料供給装置にお
いて、上記所定の運転領域以外の領域から、上記所定の
運転領域へ移行するときの上記第２燃料供給手段からの
燃料供給の渋滞による不足分を、上記第１燃料供給手段
からの燃料供給量の増大によって補正するようにしてい
る。

（発明の効果） 本発明によれば、第２燃料供給手段からの燃料供給復帰
時に、この第２燃料供給手段からの燃料供給が渋滞して
も、第１燃料供給手段からの燃料供給量の増大によって
不足分が補正されるので、このときの空燃比Ａ／Ｆのリ
ーン化を防止でき、燃焼が安定するから、トルク低下を
抑制することができる。

（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、吸気ボート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
れたときに排気ボート６を介して排気通路７に排出する
ようになっている。

そして、燃焼室３に吸気を供給するために、共通吸気通
路９が設けられ、この共通吸気通路９には、上流から順
に、吸気中の浮遊塵を除去するエアクリーナ１１と、吸
気量を検出するエアフローメータ１２と、アクセルペダ
ル（図示せず）と連動して開閉されるスロットル弁１３
と、所定の軽負荷域では後で詳説するように、スロット
ル弁１３を介して燃焼室３に供給される吸気Ｃ以下、単
にスロットル側吸気という）に燃料を噴射する第２イン
ジエクタ（アシストインジェクタ）１４と、吸気量を安
定化するためのサージタンク１５とが設けられている。

上記アシストインジェクタ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、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側に傾けて配置され、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、各気筒（第１図では、第■
気筒のみ図示）の吸気ポート２と連通する独立吸気通路
１７が吸気マニホールド２２によって接続され、この独
立吸気通路１７には吸気ボート２の直ぐ上流において第
１インジエクタ（メインインジェクタ）１Ｂが噴射口を
下流側に傾けて配置されている。この第１インジエクタ
１８は−Ｃの燃料噴射式エンジンに用いられる普通のイ
ンジェクタである。

そして、スロットル弁１３よりやや上流の共通吸気通路
９と、第１インジエクタ１８の直ぐ上流の独立吸気通路
１７とを連通ずるバイパス吸気通路２１が設けられ、こ
のバイパス吸気通路２１の独立吸気通路１７への開口部
は第１インジエクタＩ８から噴射される燃料の霧化を促
進するように、第１インジエクタ１８の噴射口に向けて
開口している。上記バイパス吸気通路２１には、これを
開閉する電磁式流量制御弁１０が設けられ、この流量制
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、バイパス吸気通路２１を通し
て燃焼室３に供給される吸気（以下、単にバイパス吸気
という）の流量を制御するようになっている。上記流量
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バイパス吸気量を制御する一方、
非アイドル時において第２インジエクタ１４から燃料が
噴射されるときには、バイパス吸気量の全吸気量に対す
る比率を一定に維持するためにバイパス吸気量を制御す
るようになっている。

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等を制御情報とし
て種々の演算および判定を行なって、第１インジエクタ
Ｉ８、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。

以下、第１インジェクタ１日と第２インジエクタ１４と
の燃料噴射制御について第３図の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Ｓ１で、エンジン回転数
Ｎ、吸気量Ｑおよびアイドルスイッチ信号その他の制御
情報が読みこまれる。

ステップＳ２では、次式を用いて基本噴射パルス幅Ｔｐ
が算出される。

Ｔｐ＝に−Ｑ／Ｎ 上式において、ｋは燃焼室３内の混合気の空燃比Ａ／Ｆ
を理論空燃比（Ａ／Ｆ＝＝１４．７）にセットするため
に必要とされる全燃料噴射量に相当する噴射パルス幅を
算出するための係数であり、普通の方法で算出される。

次にステップ８３〜Ｓ６でフューエルカット領域である
か否かの判定を行なう。すなわち、ステ９．プＳ３でア
イドルスイッチがオンであり（ＹＥＳ）、ステップＳ４
でＦ、＝０の状態でエンジン回転数Ｎが上昇中に第４図
に示す所定の回転数Ｎ２に対してＮ≧Ｎｔとなれば（Ｎ
Ｏ）フューエルカット名頁域であるから、ステップＳ７
でフューエルカットフラグＦ　Ｉ＝１として燃料噴射停
止となる。またステップＳ４の判定でＮ＜Ｎ、であり（
Ｙ　Ｅ　Ｓ）、ステップＳ５で現在Ｆ、＝１である（Ｙ
ＥＳ）と判定されればステップＳ６へ進み、エンジン回
転数Ｎが減少中にＮ　＜　Ｎ　＋か否かを判定する。ス
テップＳ５でＦ、＝Ｏと判定されれば（Ｎｏ）　、後述
するステップＳ２６へ進む、ステップＳ６の判定がＮ≧
Ｎ１のうちは（ＮＯ）フューエルカット領域であるから
そのまま燃料停止を継続するが、Ｎ＜Ｎｌ　となれば（
ＹＥＳ）、ステップＳ８でフューエルカット領域から復
帰した直後（、Ｆ、＝Ｏ）か否かを判定し、復帰直後で
あれば（ＹＥＳ）、ステップＳ９でＦ！＝１とし、さら
にステップＳＩＯで第２インジエクタ１４の噴射パルス
幅ＴＡ＝０とする。そして次のステップＳｌｌで第１イ
ンジエクタ１８のみを作動させる場合の噴射パルス幅Ｔ
Ｍ、を算出し、ステップ３１２でＴＭ＝ＴＭ、とする（
第６図）。

次のステップ３１３〜Ｓ１９は、フューエルカット領域
から第５図に示すアシストインジェクション領域へ復帰
する場合のフローである。すなわち、ステップＳ８でＦ
２＝１と判定されたときは（Ｎｏ）　、ステップＳ１３
でアシストインジェクション領域で設定される第２イン
ジエクタ１４の噴射パルス幅Ｔ　Ａ　ｔを算出する。そ
してステップ３１４、Ｓ１５で、第２インジエクタ１４
の噴射パルス幅ＴＡを、第６図に示すようにゼロからＴ
　Ａ　ｔまで徐々に増加させる。またステップ５１６で
アシストインジェクション領域で設定される第１インジ
エクタ１８の噴射パルス幅ＴＭ、を算出する。そしてス
テップＳ１７．３１８で第１インジエクタ１８の噴射パ
ルス幅ＴＭを、ＴＭ＋ＴＡ＝Ｔ　Ｍ　ｚ　＋Ｔ　Ａ　＠
　＝　Ｔ　Ｍ　１　となるようにＴＭＩからＴＭ２まで
徐々に減少させる０次にステップＳ１９、Ｓ２０でＦ！
＝０、Ｆ　＋　＝　Ｏとする。

一方、ステップＳ３の判定で、アイドルスイッチがオン
でないと判定されたときは（Ｎｏ）、ステップ５２１Ｓ
２２でアシストインジェクション領域か否かを判定する
。すなわち、ステップＳ２１では第５図に示すように、
負荷りが所定値し、より低負荷であり（ＹＥＳ）　、ス
テップＳ２２でエンジン回転数Ｎが所定値Ｎ、より低い
と判定されたときはアシストインジェクション領域であ
り、Ｌ１≧Ｌか、あるいはＮ≧Ｎ、かの何れかであると
きはステップＳ２３へ進んでＴＡ＝０とし、次のステッ
プＳ２４で第１インジエクタ１８のみを作動させるとき
の噴射パルス幅ＴＭ、を算出し、ステップ３２５でＴＭ
＝ＴＭｌ　とする。

また、ステップ３２１、Ｓ２２でアシストインジェクシ
ョン領域であると判定されたときは、ステップＳ２６で
前回が第１インジエクタ１４のみが作動する領域である
か否かを判定し、この判定がＮｏのときはアシストイン
ジェクション領域に入ったのであるから、ステップＳ２
７〜３３２で前述のステップ３１３〜３１Ｂと同様の制
御を行なって、第２インジエクタ１４の噴射パルス幅Ｔ
ＡはゼロからＴＡ、まで徐々に増加させ、一方、第１イ
ンジエクタ１８の噴射パルス幅ＡＭはＴＭ。

からＴＭ、まで徐々に減少させる。なお、ステップＳ２
６の判定がＹＥＳのときはステップ３２３へ進みＴＡ＝
Ｏとする。

ステップＳ３３では噴射時期か否かを判定し、次のステ
ップＳ３４、Ｓ３５で第２インジエクタ１４および第１
インジエクタ１８を噴射パルス幅ＴＡ、ＴＭをもってそ
れぞれ駆動する。

以上が本発明の実施例の構成であるが、本実施例では、
−第１、第２インジエクタ１８．１４がらの燃料噴射が
ともに停止されているフューエルカット領域または第１
インジエクタ１８のみから燃料噴射が行なわれている領
域から、アシストインジェクション領域に移行するとき
に、第１、第２インジエクタ１８．１４の噴射パルス幅
を直ちにＴＡｔ　、ＴＭ、にせず、第２インジエクタ１
４の噴射パルス幅ＴＡはゼロから徐々にＴ　Ａ　ｔまで
増加させるようにし、その不足分を、第１インジエクタ
１８の噴射パルス幅ＴＭをＴＭ＋ＴＡ＝ＴＭ２＋　Ｔ　
Ａ　２　＝　Ｔ　Ｍ　＋の関係をもって徐々に減少させ
ることによって補正しているので、第２インジエクタ１
４からの燃料供給復帰時の空燃比Ａ／Ｆが第６図に破線
で示すようにリーン化せず、実線で示すように速やかに
理論空燃比（Ａ／Ｆ　＝　１４．７）になるから、これ
により燃焼が安定し、トルク低下を抑制することができ
る。

さらに本実施例においては、エンジンの低回転低負荷領
域をアシストインジェクション領域として、第１インジ
エクタ１８と第２インジエクタ１４の双方から燃料を噴
射するようにしているから、スロットル弁１３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（例えば、Ａ／Ｆ＝１３）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１３が開方向に作動され、加速
が開始されたときには、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に吸入されるため、加速応
答性が大幅に向上する。

【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図はコ
ントロールユニットによる第１、第２インジエクタの制
御ルーチンを示すフローチャート、第４図はエンジン回
転数とフューエルカットフラグとの関係を示す図、第５
図は第１、第２インジエクタの作動領域を示す図、第６
図はフューエルカット領域からアシストインジェクショ
ン領域への移行時の第１、第２インジエクタの噴射パル
ス幅の変化と空燃比の変化とを示すタイミングチャート
である。 Ｅ−一エンジン　　　　２・−・吸気ボート３−燃焼室
　　　　　１０−流量制御弁１２−エアフローメータ １３・−・スロットル弁　１４−・第２インジェクタ１
５−サージタンク　１８・・−第１インジエクタ２１・
−バイパス吸気通路 ２３−・−コントロールユニット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸気通路に第１および第２燃料供給手段を設け、上記第
   １燃料供給手段から燃焼室までの吸気通路の容積よりも
   上記第２燃料供給手段から上記燃焼室までの吸気通路の
   容積を大きく構成するとともに、所定の運転領域以外の
   領域では上記第２燃料供給手段からの燃料供給を停止さ
   せるようにしたエンジンの燃料供給装置において、 上記所定の運転領域以外の領域から、上記所定の運転領
   域へ移行するときの上記第２燃料供給手段からの燃料供
   給の渋滞による不足分を、上記第１燃料供給手段からの
   燃料供給量の増大によって補正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。