JPH0413533B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の吸入空気中への燃料噴射
時期を制御する燃料噴射時期制御装置に関する。

［従来の技術および解決しようとする課題］ 従来より吸入空気が例えば渦流として燃焼室へ
吸入され、燃料が電子制御装置により噴射時期を
制御されて噴射される燃料噴射式火花点火内燃機
関において、吸気行程の後半に燃料が燃焼室へ吸
入されるように燃料噴射時期を制御する燃料噴射
時期制御装置が知られている。この種の装置が適
用された燃料噴射式火花点火内燃機関では、燃焼
室内において燃料と空気との成層化が行なわれ
て、希薄燃焼および多量の排気ガス再循環が可能
になることが知られている。しかしながら始動後
機関がまだ十分暖機されていない状態で、吸気行
程の後半に燃料が噴射されると、噴射された燃料
はまだ冷えている吸気ポートまたは燃焼室の壁面
に付着し、燃焼室内における燃料の気化が不十分
となるので、排気ガス中の未焼成分が多くなり、
燃費も低下する。

本発明は、燃焼室内における成層燃焼の利点を
維持しながら、機関がまだ暖機されないときに生
ずる上述の欠点を回避することができる燃料噴射
時期制御装置を提供することを目的としてなされ
た。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達するためになされた本発明は、第
７図に例示するように、 所定の燃料噴射時期に内燃機関の吸入空気中に
燃料を噴射することにより、この吸入空気を吸入
する上記内燃機関の燃焼室内に燃料を供給する燃
料噴射手段を有する燃料噴射時期制御装置であつ
て、 上記内燃機関の機関温度を検出する機関温度検
出手段と、 該機関温度検出手段にて検出された機関温度が
所定温度以上であるとき、上記燃料噴射時期を吸
気行程の後半に設定し、上記機関温度が上記所定
温度以下であるとき、上記燃料噴射時期を吸気行
程以外の時期に設定する噴射時期設定手段と、 を備えたことを特徴とする燃料噴射時期制御装
置、を要旨としている。

［作用］ このように構成された本発明の燃料噴射時期制
御装置では、機関温度検出手段が内燃機関の機関
温度を検出するので、この検出結果に基づいて内
燃機関の暖気状態を判断することができる。

内燃機関が充分に暖機され機関温度が所定値以
上となつているときは、噴射時期設定手段は燃料
噴射時期を吸気行程の後半に設定する。このため
燃焼室内で燃料と空気との成層化が行なわれ、希
薄燃焼および多量の排ガス還流が可能となる。

一方、内燃機関がまだ充分に暖機されておらず
機関温度が所定値以下となつているときは、噴射
時期設定手段は燃料噴射時期を吸気行程以外の時
期に設定する。このため気筒内での燃料の滞留時
間が増加し、燃料の気化が促進される。

［実施例］ 次に図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図および第２図において、４気筒内燃機関
の吸気通路１には、上流から順次エアクリーナ
２、吸入空気流量を検出するエアフローメータ
３、および加速ペダルに連結して吸気通路１の流
通断面積を制御する絞り弁４が設けられている。
機関本体５は、それぞれ点火プラグ８を有する４
つの燃焼室６をもち、吸気側においてそれぞれ吸
気分岐管７へ連続され、排気側において排気多岐
管１１に接続されている。触媒コンバータ９は排
気管１０に設けられている。燃焼室６に渦流を生
じさせるため、これに開口する吸気ポート１３は
らせん状（ヘリカル）ポートとして形成されてい
る。なお機関本体５の冷却水ジヤケツトには機関
温度検出手段としての水温センサ１５が設けられ
ている。電子制御装置１６は、エアフローメータ
３、水温センサ１５およびクランク角センサ１７
から入力信号を受け、各吸気ポート１３へ燃料を
噴射する燃料噴射手段としての電磁燃料噴射弁１
９の駆動回路１８へ出力信号を供給する。クラン
ク角センサ１７は、所定のクランク角でパルス信
号を発生する。

第３図は電子制御装置１６のブロツク線図であ
る。中央処理装置（CPU）２３、読出し専用記
憶装置（ROM）２４、乱アクセス記憶装置
（RAM）２５，２６、アナログデジタル変換器
（Ａ／Ｄ）２７、および入力−出力インタフエー
ス（Ｉ／Ｏ）２８はバス２９により互いに接続さ
れている。なお、RAM２６はバツクアツプ用で
ある。エアフローメータ３および水温センサ１５
のアナログ出力信号はＡ／Ｄ２７へ送られ、クラ
ンク角センサ１７のデジタル出力信号はＩ／Ｏ２
８へ送られる。これらの信号はCPU２３で処理
されて、Ｉ／Ｏ２８を介して駆動回路１８へ与え
られて、噴射弁１９を駆動する。

第４図は上述した装置のプログラムの流れ図
で、所定のクランク角で実行される割込みルーチ
ンである。所定のクランク角での割込みルーチン
により、水温センサ１５で検出された冷却水温Ｔ
が読込まれる（ステツプ102）。あらかじめ記憶さ
れている基準値Toとこの冷却水温Ｔが比較され
（ステツプ103）、Ｔ≧Toならば、ステツプ104で
吸気行程の後半における噴射時期θ1を計算し、各
気筒におけるクランク角θがθ＝θ1になつたと
き、噴射弁１９によりそれぞれの燃焼室６へ燃料
を噴射する（ステツプ105）。すなわちこの場合吸
気行程の後半のクランク角θ1において各気筒ごと
に独立して燃料噴射が行なわれる。一方この場合
の噴射時期θ1の決定については、本出願人が既に
特願昭57−121182号で提案してある。

一方冷却水温Ｔが基準値Toより低いと（Ｔ＜
To）、吸気行程以外で燃料噴射が行なわれるよう
にあらかじめ設定された噴射時期θ2にクランク角
θが達したとき、機関の２回転ごとに１回、たと
えば２つずつグループにまとめられた噴射弁１９
により燃料噴射が行なわれる（ステツプ106）。

尚、ステツプ103〜106が噴射時期設定手段に対
応する処理である。

これにより次のような利点が得られる。すなわ
ち機関が十分暖機された後、吸入空気の渦流が生
じている状態において、吸気行程の後半に噴射燃
料が燃焼室内へ吸入されると、燃焼室内で空気と
燃料との成層化が行なわれ、希薄限界での燃焼が
可能となり、燃費が向上するのみならず、排気ガ
ス中の未燃成分を低減することができ、しかも多
量の排気ガスを吸気系へ再循環して、排出窒素酸
化物を低減することができる。しかしながら機関
が十分に暖機されていない状態で吸気行程の後半
に燃料を噴射すると、燃焼室内へ吸入される燃料
の気化したがつて燃焼が不充分となる。そこで本
実施例では気筒をグループにまとめ、機関が充分
に暖機されていないときは吸気行程以外の時期に
おいてこのグループ毎に燃料の噴射を行つてい
る。このため気筒内での燃料の滞留時間が増加
し、延いては燃料の気化が促進されるので、排気
ガス中における未燃成分を低減することができ
る。

第５図は第４図と次の点で相違している。すな
わち第４図のステツプ106に相当するステツプ
106′では、電子制御装置１６に設定された吸気行
程以外のクランク角θ3で、各気筒ごとに独立して
燃料噴射を行なう。

さらに第６図に示す実施例では、第１図のステ
ツプ106に相当するステツプ106″において、機関
の１回転ごとに１回ずつ全気筒へ同時噴射を行な
う。この場合特定の気筒では、吸気行程に燃料噴
射が行なわれることになるが、このような噴射は
機関が暖機されるまでのわずかな時間行なわれる
だけなので、同時噴射による制御装置の簡単化と
いう利点の方が大きい。

［発明の効果］ こうして本発明によれば、機関が十分暖機され
ているときには、吸気行程の後半に各気筒ごとに
独立して燃料を噴射するので、燃焼室内で希薄限
界を拡大した成層燃焼を行ない、それにより燃費
を低減し、排気ガス中の未燃成分を少なくし、多
量の排気ガスを吸気系へ循環して窒素酸化物の生
成を少なくすることができる。しかも機関が暖機
されないときには、吸気行程を避けて燃料噴射を
行なうことにより、燃料の気化不足による排気ガ
ス中の未燃成分の増大という事態も回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の燃料噴射時期制御装置が適用
された内燃機関の構成図、第２図はその要部の断
面図、第３図はその電子制御装置のブロツク線
図、第４図ないし第６図はその制御の流れ図、第
７図は本発明の構成例示図である。 ５……機関本体、６……燃焼室、８……点火プ
ラグ、１３……らせん状吸気ポート、１５……水
温センサ、１６……電子制御装置、１７……クラ
ンク角センサ、１８……駆動回路、１９……燃料
噴射弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の燃料噴射時期に内燃機関の吸入空気中
   に燃料を噴射することにより、この吸入空気を吸
   入する上記内燃機関の燃焼室内に燃料を供給する
   燃料噴射手段を有する燃料噴射時期制御装置であ
   つて、 上記内燃機関の機関温度を検出する機関温度検
   出手段と、 該機関温度検出手段にて検出された機関温度が
   所定温度以上であるとき、上記燃料噴射時期を吸
   気行程の後半に設定し、上記機関温度が所定温度
   以下であるとき、上記燃料噴射時期を吸気行程以
   外の時期に設定する噴射時期設定手段と、 を備えたことを特徴とする燃料噴射時期制御装
   置。