JPH0333450A - 超音波霧化装置の燃料増量パターン制御方法 - Google Patents
超音波霧化装置の燃料増量パターン制御方法Info
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- JPH0333450A JPH0333450A JP16863489A JP16863489A JPH0333450A JP H0333450 A JPH0333450 A JP H0333450A JP 16863489 A JP16863489 A JP 16863489A JP 16863489 A JP16863489 A JP 16863489A JP H0333450 A JPH0333450 A JP H0333450A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
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、自動車、船外機、携帯用動力装置、民生用ヒ
ートポンプの駆動装置等の火花点火エンジンに用いられ
る超音波霧化装置の燃料増量パターン制御方法に関する
。
ートポンプの駆動装置等の火花点火エンジンに用いられ
る超音波霧化装置の燃料増量パターン制御方法に関する
。
従来、例えば自動車の火花点火エンジンでは、空気流で
燃料を吸い出し、微粒化して空気と混合させる気化器方
式や、液体燃料を加圧してノズルより噴射して燃料を微
粒化して空気と混合させる圧力噴射弁方式が使用され、
混合気を高速の気流で燃焼室に搬送し、火花点火して燃
焼させている。
燃料を吸い出し、微粒化して空気と混合させる気化器方
式や、液体燃料を加圧してノズルより噴射して燃料を微
粒化して空気と混合させる圧力噴射弁方式が使用され、
混合気を高速の気流で燃焼室に搬送し、火花点火して燃
焼させている。
これらの混合気は、霧状の燃料の粒が高速の気流中に浮
かんでいる状態であり、一部の燃料は気化しているが、
大部分は流路の壁に付着して液状となり、気流に押され
ながら吸気管を通ってシリンダ内に吸引されていき、そ
の途中で流路壁面からの熱、或いはシリンダ内での熱に
より気化される。
かんでいる状態であり、一部の燃料は気化しているが、
大部分は流路の壁に付着して液状となり、気流に押され
ながら吸気管を通ってシリンダ内に吸引されていき、そ
の途中で流路壁面からの熱、或いはシリンダ内での熱に
より気化される。
このように、燃料の大部分が壁面流で搬送されて気化す
るため、噴射された燃料が迅速にシリンダに搬送されず
、エンジンの応答性や燃焼効率が必ずしも充分とは言え
なかった。
るため、噴射された燃料が迅速にシリンダに搬送されず
、エンジンの応答性や燃焼効率が必ずしも充分とは言え
なかった。
これに対して本出願人が提案している超音波霧化装置に
おいては、燃料噴射時にほぼ完全に霧化されて空気と混
合され、この混合気の状態のまま気流で効率よくシリン
ダ内に搬送されるため、燃焼効率を上げ、また燃料噴射
をパルス的に行い、噴射の頻度またはデユーティを変え
ることによりエンジンの応答性を上げることが可能であ
る。
おいては、燃料噴射時にほぼ完全に霧化されて空気と混
合され、この混合気の状態のまま気流で効率よくシリン
ダ内に搬送されるため、燃焼効率を上げ、また燃料噴射
をパルス的に行い、噴射の頻度またはデユーティを変え
ることによりエンジンの応答性を上げることが可能であ
る。
ところで、圧力噴射弁を使用した自動車エンジンにおい
ては、噴射された燃料は吸気管に付着する。特に、始動
時は吸気管壁面は乾いた状態であり、噴射された燃料の
大部分は壁面に付着して燃料室内に達せず、そのため始
動性に問題があった。
ては、噴射された燃料は吸気管に付着する。特に、始動
時は吸気管壁面は乾いた状態であり、噴射された燃料の
大部分は壁面に付着して燃料室内に達せず、そのため始
動性に問題があった。
この対策として、従来電子制御噴射式エンジンではコン
ピュータにより圧力噴射弁を制御し、始動後一定時間、
第２図の実線に示すような増量比パターン（定常運転時
をｌとしたときの燃料増量比）で燃料を増量して始動性
の改善に努めている。
ピュータにより圧力噴射弁を制御し、始動後一定時間、
第２図の実線に示すような増量比パターン（定常運転時
をｌとしたときの燃料増量比）で燃料を増量して始動性
の改善に努めている。
すなわち、増量比をスタータ始動時は一定とし、スター
タＯＦＦ後は一定の比率で減少させるもので、これを冷
却水温に応じて変化させている。また、気化器エンジン
ではチェーク機構による燃料増量で始動性を改善してい
るが、このため始動および始動直後においては、燃料に
必要なレベル以上の燃料供給が過剰となるため、燃費の
悪化、排気エミッション（ＨＣ，Ｃｏ）の増加を招いて
いまた、低温（冷間）時には、吸気管内でのガソリンの
気化性低下による運転性低下を補うために、第３図の実
線で示すように冷却水温の低下に応じて増量比を増加さ
せるパターンで暖気増量を行っているが、この場合も燃
料過剰により、始動増量の場合と同様な問題が生じる。
タＯＦＦ後は一定の比率で減少させるもので、これを冷
却水温に応じて変化させている。また、気化器エンジン
ではチェーク機構による燃料増量で始動性を改善してい
るが、このため始動および始動直後においては、燃料に
必要なレベル以上の燃料供給が過剰となるため、燃費の
悪化、排気エミッション（ＨＣ，Ｃｏ）の増加を招いて
いまた、低温（冷間）時には、吸気管内でのガソリンの
気化性低下による運転性低下を補うために、第３図の実
線で示すように冷却水温の低下に応じて増量比を増加さ
せるパターンで暖気増量を行っているが、この場合も燃
料過剰により、始動増量の場合と同様な問題が生じる。
このような、始動増量を従来の圧力噴射弁を用いたエン
ジン、超音波霧化装置を用いたエンジンについて同じ増
量比パターンで行ったところ第８図に示すような結果が
得られた。
ジン、超音波霧化装置を用いたエンジンについて同じ増
量比パターンで行ったところ第８図に示すような結果が
得られた。
図から分かるように、超音波霧化装置においては、主に
アイドリング時間の短縮により圧力噴射弁に対して定常
走行に到達するまでの時間が３５％程短縮されているが
、クランキング時間（スタータＯＮ時間）はほとんど短
縮していない。
アイドリング時間の短縮により圧力噴射弁に対して定常
走行に到達するまでの時間が３５％程短縮されているが
、クランキング時間（スタータＯＮ時間）はほとんど短
縮していない。
同様に、従来の圧力噴射弁を用いたエンジン、超音波霧
化装置を用いたエンジンについて、周囲温度−２０℃、
スロットル弁全開、最適タイミングによるギアシフトの
条件で暖気増量を行い、速度変化により加速性を調べた
ところ、第９図のような結果が得られた。図の実線は超
音波霧化装置、破線は圧力噴射弁の場合である。
化装置を用いたエンジンについて、周囲温度−２０℃、
スロットル弁全開、最適タイミングによるギアシフトの
条件で暖気増量を行い、速度変化により加速性を調べた
ところ、第９図のような結果が得られた。図の実線は超
音波霧化装置、破線は圧力噴射弁の場合である。
冷却水温が５０℃に達しない最初の５分間では従来の圧
力噴射弁の場合の方が加速性に優れており、６０〜７０
℃程度で加速性はほぼ一定となる。
力噴射弁の場合の方が加速性に優れており、６０〜７０
℃程度で加速性はほぼ一定となる。
このように、超音波霧化装置を用いた場合に、従来の圧
力噴射弁のものと同じパターンで始動増量、暖気増量を
行ったのでは充分な特性が得られないという問題がある
。
力噴射弁のものと同じパターンで始動増量、暖気増量を
行ったのでは充分な特性が得られないという問題がある
。
本発明は上記課題を解決するためのもので、超音波霧化
装置を搭載したエンジンにおける始動増量、暖気増量を
効果的に行うことができる超音波霧化装置の燃料増量パ
ターン制御方法を提供することを目的とする。
装置を搭載したエンジンにおける始動増量、暖気増量を
効果的に行うことができる超音波霧化装置の燃料増量パ
ターン制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、超音波霧化装置により間欠的に燃料を噴霧し
、気流により燃焼室へ搬送させて火花点火するエンジン
駆動方法において、圧力噴射弁方式における始動及び暖
気増量分の７０％以下を始動及び暖気増量分とする増量
比パターンで燃料供給することを特徴とする。
、気流により燃焼室へ搬送させて火花点火するエンジン
駆動方法において、圧力噴射弁方式における始動及び暖
気増量分の７０％以下を始動及び暖気増量分とする増量
比パターンで燃料供給することを特徴とする。
本発明は、圧力噴射弁方式における始動及び暖気増量分
の７０％以下を始動及び暖気増量分とする増量比パター
ンで超音波霧化装置における燃料供給を行うことにより
、始動性、加速性を向上させるとともに、燃費を改善し
、排気エミッションを大幅に低減化することが可能とな
る。
の７０％以下を始動及び暖気増量分とする増量比パター
ンで超音波霧化装置における燃料供給を行うことにより
、始動性、加速性を向上させるとともに、燃費を改善し
、排気エミッションを大幅に低減化することが可能とな
る。
〔実施例〕
以下、実施例を説明する。
第１図は本発明の超音波霧化装置の構成を示す図である
。
。
第１図に示すように超音波霧化装置１は、電歪素子２、
ホーン３、スリーブ４からなり、電歪素子２は電子制御
装置６により制御された発振器７で交流電圧駆動されて
超音波周波数域で振動し、この振動がホーン３、スリー
ブ３に伝達される。
ホーン３、スリーブ４からなり、電歪素子２は電子制御
装置６により制御された発振器７で交流電圧駆動されて
超音波周波数域で振動し、この振動がホーン３、スリー
ブ３に伝達される。
一方、燃料ポンプ８からの液体燃料は、電子制御装置６
で弁５ｓが開閉制御されるインジェクタ５より間欠的に
供給され、スリーブ４の燃料流路４ａを通してホーン３
の表面に噴射される。噴射された燃料はホーン３の表面
を液膜９となって下方へ流れ、ホーン３の超音波振動に
より先端部で液滴となってスプレー噴射される。
で弁５ｓが開閉制御されるインジェクタ５より間欠的に
供給され、スリーブ４の燃料流路４ａを通してホーン３
の表面に噴射される。噴射された燃料はホーン３の表面
を液膜９となって下方へ流れ、ホーン３の超音波振動に
より先端部で液滴となってスプレー噴射される。
本発明においては、始動増量、暖気増量の増加分を第２
図、第３図の破線に示すように圧力弁の場合の増加分の
７０％以下とした増量比パターンで燃料供給することを
特徴としており、例えば現行の増量比を１．３とすれば
、本発明における増量比は、（１，３−１，０）Ｘｏ、
７ ＋１．０＝１．２というように増量パターンをコン
トロールする。
図、第３図の破線に示すように圧力弁の場合の増加分の
７０％以下とした増量比パターンで燃料供給することを
特徴としており、例えば現行の増量比を１．３とすれば
、本発明における増量比は、（１，３−１，０）Ｘｏ、
７ ＋１．０＝１．２というように増量パターンをコン
トロールする。
第４図、第５図は超音波霧化装置における増量分を圧力
噴射弁方式における増量分の５０％とした場合の始動性
、加速性を示す図である。
噴射弁方式における増量分の５０％とした場合の始動性
、加速性を示す図である。
第４図から分かるように、第８図の結果に比して始動時
のクランキング時間が大幅に減少している。
のクランキング時間が大幅に減少している。
また第５図から分かるように、最初の５分間における加
速性も圧力弁を大幅に上回っている。
速性も圧力弁を大幅に上回っている。
さらに、過剰燃料の低減による燃費の向上、ＨＣおよび
ｃｏエミッションの大幅な低減を図ることができた。
ｃｏエミッションの大幅な低減を図ることができた。
このような特性は、超音波霧化装置における増量分を圧
力噴射弁方式における増量分の７０％以下であれば充分
達成できる。
力噴射弁方式における増量分の７０％以下であれば充分
達成できる。
これは、空燃比とエンジン出力との間には第６図のよう
な関係があり、空燃費が所定の範囲からずれると出力が
低下する。超音波霧化装置の場合、噴霧された状態で殆
ど吸気管壁面に液滴が付着せずに燃焼室に搬送されて燃
焼することを前提に空燃比が設定されているが、始動増
量、暖気増量により燃料の一部が壁面に付着し、その結
果空燃比が変化することが出力低下の一因と考えられる
。
な関係があり、空燃費が所定の範囲からずれると出力が
低下する。超音波霧化装置の場合、噴霧された状態で殆
ど吸気管壁面に液滴が付着せずに燃焼室に搬送されて燃
焼することを前提に空燃比が設定されているが、始動増
量、暖気増量により燃料の一部が壁面に付着し、その結
果空燃比が変化することが出力低下の一因と考えられる
。
そこで、第２図、第３図に破線で示したような増量パタ
ーンをマツプ化して制御テーブルとし、始動時や低温時
にこのテーブルを参照して増量パターンを制御すること
により増量時の特性を良好にすることかできる。
ーンをマツプ化して制御テーブルとし、始動時や低温時
にこのテーブルを参照して増量パターンを制御すること
により増量時の特性を良好にすることかできる。
第７図はこのような燃料供給制御を行うための装置構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
イグニッションスイッチ信号、スタータ電流、冷却水温
等のデータを電子制御装置６で読み込み、始動時、また
は低温時には増量比をマツプ化した制御テーブル１４を
参照して超音波霧化装置１を駆動することにより、効率
的なエンジン駆動を行うことが可能となる。
等のデータを電子制御装置６で読み込み、始動時、また
は低温時には増量比をマツプ化した制御テーブル１４を
参照して超音波霧化装置１を駆動することにより、効率
的なエンジン駆動を行うことが可能となる。
なお、本発明はキャブレータ付近で燃料噴射を行い、各
シリンダに燃料を分配するＳＰＩ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏ
１ｎｔ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）方式、吸気弁付近で燃料噴
射を行うＭＰ Ｅ （Ｍｕｌｔｉ Ｐｏ１ｎｔ Ｉｎ
ｊｅｃｔｏｒ）方式のどちらにも適用可能である。
シリンダに燃料を分配するＳＰＩ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏ
１ｎｔ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）方式、吸気弁付近で燃料噴
射を行うＭＰ Ｅ （Ｍｕｌｔｉ Ｐｏ１ｎｔ Ｉｎ
ｊｅｃｔｏｒ）方式のどちらにも適用可能である。
以上のように本発明によれば、始動増量、暖気増量によ
る増加分を従来の噴射方式における増量分の７０％以下
とすることにより超音波霧化装置の特徴を最大限に活か
して始動性、加速性を向上させるとともに、燃費を改善
し、排気エミッションを大幅に低減化することが可能と
なる。
る増加分を従来の噴射方式における増量分の７０％以下
とすることにより超音波霧化装置の特徴を最大限に活か
して始動性、加速性を向上させるとともに、燃費を改善
し、排気エミッションを大幅に低減化することが可能と
なる。
第１図は本発明の超音波霧化装置の構成を示す図、第２
図は始動増量パターンを示す図、第３図は暖気増量パタ
ーンを示す図、第４図は本発明の始動増量によるエンジ
ン運転特性を説明するための図、第５図は本発明の暖気
増量による加速性を説明するための図、第６図は空燃比
対出力特性を示す図、第７図は本発明の燃料制御方法を
実施するための装置構成を示すブロック図、第８図は従
来の始動増量によるエンジン運転特性を説明するための
図、第９図は従来の暖気増量特性を説明するための図で
ある。 ｌ・・・超音波霧化装置、２・・・電歪素子、３・・・
ホーン、４・・・スリーブ、５・・・インジェクタ、６
・・・電子制御装置、８・・・燃料ポンプ、１４・・・
制御テーブル。
図は始動増量パターンを示す図、第３図は暖気増量パタ
ーンを示す図、第４図は本発明の始動増量によるエンジ
ン運転特性を説明するための図、第５図は本発明の暖気
増量による加速性を説明するための図、第６図は空燃比
対出力特性を示す図、第７図は本発明の燃料制御方法を
実施するための装置構成を示すブロック図、第８図は従
来の始動増量によるエンジン運転特性を説明するための
図、第９図は従来の暖気増量特性を説明するための図で
ある。 ｌ・・・超音波霧化装置、２・・・電歪素子、３・・・
ホーン、４・・・スリーブ、５・・・インジェクタ、６
・・・電子制御装置、８・・・燃料ポンプ、１４・・・
制御テーブル。
Claims (1)
- （１）超音波霧化装置により間欠的に燃料を噴霧し、気
流により燃焼室へ搬送させて火花点火するエンジン駆動
方法において、圧力噴射弁方式における始動及び暖気増
量分の７０％以下を始動及び暖気増量分とする増量比パ
ターンで燃料供給することを特徴とする超音波霧化装置
の燃料増量パターン制御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16863489A JPH0333450A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 超音波霧化装置の燃料増量パターン制御方法 |
| US07/545,787 US5179923A (en) | 1989-06-30 | 1990-06-29 | Fuel supply control method and ultrasonic atomizer |
| EP90307214A EP0406027B1 (en) | 1989-06-30 | 1990-07-02 | Fuel supply control method and ultrasonic atomizer |
| DE90307214T DE69005043T2 (de) | 1989-06-30 | 1990-07-02 | Steuerverfahren für die Kraftstoffzufuhr und Ultraschallzerstäuber. |
| CA002020353A CA2020353A1 (en) | 1989-06-30 | 1990-07-03 | Fuel supply control method and ultrasonic atomizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16863489A JPH0333450A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 超音波霧化装置の燃料増量パターン制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333450A true JPH0333450A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15871682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16863489A Pending JPH0333450A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 超音波霧化装置の燃料増量パターン制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0333450A (ja) |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP16863489A patent/JPH0333450A/ja active Pending
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