JPH0526286Y2 - - Google Patents
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- JPH0526286Y2 JPH0526286Y2 JP3796688U JP3796688U JPH0526286Y2 JP H0526286 Y2 JPH0526286 Y2 JP H0526286Y2 JP 3796688 U JP3796688 U JP 3796688U JP 3796688 U JP3796688 U JP 3796688U JP H0526286 Y2 JPH0526286 Y2 JP H0526286Y2
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Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この考案はエンジンの燃料噴射供給装置、特に
吸気ポート部とスロツトル弁の上流に各燃料噴射
弁を備えるものに関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Field of Application) This invention relates to a fuel injection supply system for an engine, particularly one that includes fuel injection valves upstream of an intake port and a throttle valve.
(従来の技術)
燃料噴射装置を備える電子制御エンジンが広く
実用化されており、こうしたエンジンでは全体の
システムが第5図に示すように組まれる。同図は
各気筒の吸気ポート部6に駆動パルスにて開閉す
る燃料噴射弁20を設け、この噴射弁20の開弁
パルス幅を制御することで供給燃料量を制御する
タイプのものである。(Prior Art) Electronically controlled engines equipped with fuel injection devices have been widely put into practical use, and the entire system of such engines is assembled as shown in FIG. The figure shows a type in which a fuel injection valve 20 that is opened and closed by a drive pulse is provided in the intake port portion 6 of each cylinder, and the amount of fuel supplied is controlled by controlling the width of the opening pulse of the injection valve 20.
このタイプでの燃料噴射について説明すると
((株)鉄道日本社発行の月刊誌「自動車工学」
1986年1月号第108頁ないし第114頁参照)、全気
筒同時噴射の場合、次式(1)で表される燃料噴射パ
ルス幅(Ti)がエンジン1回転につき2回点火
タイミングに同期して噴射弁20に出力される。 To explain this type of fuel injection, please refer to the monthly magazine "Automotive Engineering" published by Railway Japan Co., Ltd.
In the case of simultaneous injection in all cylinders, the fuel injection pulse width (Ti) expressed by the following equation (1) is synchronized with the ignition timing twice per engine revolution. and is output to the injection valve 20.
Ti=Tp×COEF×α+Ts ……(1)
ここで、Tpはエアフローメータ11により検
出される吸入空気量(Qa)と、クランク角セン
サ12にて計測されるエンジン回転数(Ne)と
からTp=KcpNsT×Qa/Ne(KcpNsTは定数)にて計
算される基本パルス幅、COEFは各種補正係数の
総和、αは酸素センサ14からの信号に基づいて
得られる空燃比のフイードバツク補正係数、Ts
はバツテリ電圧に応じる無効パルス幅である。た
とえば、COEFの中に水温増量補正係数(KTW)
や始動及び始動後増量補正係数(KAS)があり、
KTWによれば水温センサ13にて検出される冷却
水温(TW)が低いほどTpが増量され、KASによ
ればクランキング中はTWが低いほど多くの燃料
が、その後は一定の割合で零になるまで増量され
る。つまり、冷間時には噴射された燃料が気化し
にくため混合気の形成が困難であり、気化してな
い燃料分だけ混合気が薄くなることを考慮して、
多目の燃料を供給することとしているものであ
る。 Ti=Tp×COEF×α+Ts...(1) Here, Tp is calculated from the intake air amount (Qa) detected by the air flow meter 11 and the engine speed (Ne) measured by the crank angle sensor 12. = Basic pulse width calculated as K cpNsT × Qa/Ne (K cpNsT is a constant), COEF is the sum of various correction coefficients, α is the air-fuel ratio feedback correction coefficient obtained based on the signal from the oxygen sensor 14, Ts
is the invalid pulse width depending on the battery voltage. For example, in COEF there is a water temperature increase correction factor (K TW ).
There is also a starting and post-starting increase correction coefficient (K AS ).
According to K TW , the lower the cooling water temperature (T W ) detected by the water temperature sensor 13, the more Tp is increased, and according to K AS , the lower T W is during cranking, the more fuel is used, but after that, the amount of fuel increases at a constant level. The amount is increased until it reaches zero. In other words, when the injected fuel is cold, it is difficult to vaporize, so it is difficult to form an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture becomes thinner by the amount of fuel that has not vaporized.
The system is designed to supply multiple types of fuel.
なお、通常の噴射タイミングが定常燃焼を良く
するために吸入行程中とは同期しないようになつ
ている。 Note that the normal injection timing is not synchronized with the intake stroke in order to improve steady combustion.
また、加速時(スロツトル弁スイツチ15のア
イドル接点がONからOFFになつたとき)には、
通常の噴射タイミングとは別に割込み噴射を行つ
て、加速時の運転性の改善を図つている。 Also, during acceleration (when the idle contact of the throttle valve switch 15 changes from ON to OFF),
Interrupt injection is performed separately from the normal injection timing to improve drivability during acceleration.
(考案が解決しようとする課題)
ところで、こうした装置では、加速時の割込み
噴射や冷間時での燃料増量補正が、燃費の悪化や
空燃比の変動に伴うHCの増大を招いたり、割込
み噴射を行つても燃料量が足りずに失火する気筒
が生じて加速性を損ねることがある。また冷間始
動時には噴射された燃料で点火プラグが濡れ点火
不能に陥る場合もある。(Problem that the invention aims to solve) By the way, in such devices, interrupt injection during acceleration and fuel increase correction during cold conditions may lead to deterioration of fuel efficiency or an increase in HC due to fluctuations in the air-fuel ratio. Even if you do this, some cylinders may misfire due to insufficient fuel, which may impair acceleration. Furthermore, during a cold start, the injected fuel may wet the spark plug and cause ignition to fail.
これらの原因は噴射された燃料粒子の挙動に関
係するもので、良好な混合気が形成されにくい点
にある。つまり、油滴は時間の経過とともに気化
し、気化燃料が油滴周囲の空気と拡散、混合し
て、予混合気が形成されるのであるが、シリンダ
7に近いポート部6で噴射する方式の場合、噴射
された燃料が直ぐにシリンダ7へと吸入されてし
まうために、油滴が気化を行う時間が十分にとれ
ず、良好な混合気の形成が妨げられるからであ
る。 These causes are related to the behavior of the injected fuel particles, and it is difficult to form a good air-fuel mixture. In other words, the oil droplets vaporize over time, and the vaporized fuel diffuses and mixes with the air around the oil droplets to form a premixture. In this case, the injected fuel is immediately sucked into the cylinder 7, and the oil droplets do not have enough time to vaporize, which prevents the formation of a good air-fuel mixture.
このため、油滴の気化だけを考えるならば、噴
射弁20をシリンダ7から離して設けることであ
るが、そうすると、今度はシリンダ7に応答良く
燃料を供給することができなくなる。 For this reason, if only the vaporization of the oil droplets is considered, the injection valve 20 should be provided at a distance from the cylinder 7, but if this is done, fuel cannot be supplied to the cylinder 7 with a good response.
したがつて、燃料噴射の応答性を低下させるこ
となく、燃焼に必要な混合気を形成させることが
要求されるのである。 Therefore, it is required to form the air-fuel mixture necessary for combustion without reducing the responsiveness of fuel injection.
この考案はこのような従来の問題点に着目して
なされたもので、吸気ポート部に設ける第1の噴
射弁の他に、スロツトル弁の上流にも第2の噴射
弁を取り付け、エンジン低負荷時には第2の噴射
弁からの噴射燃料を多くして、スロツトル弁下流
の吸気マニホールド内を予混合気で満たしておく
とともに、第1の噴射弁による噴射タイミングを
エンジン負荷に関係なく吸入行程に同期させるよ
うにした装置を提供することを目的とする。 This idea was created by focusing on these conventional problems.In addition to the first injection valve installed at the intake port, a second injection valve is also installed upstream of the throttle valve to reduce engine load. Sometimes, the amount of fuel injected from the second injector is increased to fill the intake manifold downstream of the throttle valve with a premixed mixture, and the injection timing by the first injector is synchronized with the intake stroke regardless of the engine load. The object of the present invention is to provide a device that allows
(課題を解決するための手段)
この考案は第1図に示すように、吸気ポート部
6に設けられる第1の燃料噴射弁20と、スロツ
トル弁2の上流に設けられる第2の燃料噴射弁3
1と、エンジン回転数(Ne)とエンジン負荷
(たとえば吸入空気量Qa)の検出値に応じて基本
燃料噴射量(Tp)を算出する手段34と、基本
燃料噴射量について各燃料噴射弁20と31が分
担する割合を負荷が小さくなるにしたがつて第2
の燃料噴射弁31の分担割合(KDIS)が大きくな
るように設定する手段35と、設定された分担割
合(KDIS)と基本噴射量(Tp)とから各燃料噴
射弁31,20が分担する燃料噴射量(Tit,
Tip)を算出する手段36,37と、この算出さ
れた燃料噴射量を対応する燃料噴射弁31と20
にそれぞれ出力する手段38,39と、第1の燃
料噴射弁20の噴射タイミングを吸入行程に同期
させるように出力手段39に指示する手段40を
設けた。なお、32はエンジン回転数センサ、3
3はエンジン負荷センサ、3は吸気マニホール
ド、7はシリンダである。(Means for Solving the Problems) As shown in FIG. 3
1, a means 34 for calculating the basic fuel injection amount (Tp) according to the detected values of the engine speed (Ne) and the engine load (for example, the intake air amount Qa), and a means 34 for calculating the basic fuel injection amount (Tp) according to the detected values of the engine speed (Ne) and the engine load (for example, the intake air amount Qa); As the load decreases, the proportion shared by
means 35 for setting the sharing ratio (K DIS ) of the fuel injectors 31 to be large; and means 35 for setting the sharing ratio (K DIS ) of the fuel injectors 31 to be large; The fuel injection amount (Tit,
means 36, 37 for calculating the amount of fuel (Tip), and means 36, 37 for calculating the calculated fuel injection amount to the corresponding fuel injection valves 31 and 20.
There are provided means 38 and 39 for respectively outputting to the fuel injection valve 20 and means 40 for instructing the output means 39 to synchronize the injection timing of the first fuel injection valve 20 with the intake stroke. In addition, 32 is an engine rotation speed sensor, 3
3 is an engine load sensor, 3 is an intake manifold, and 7 is a cylinder.
(作用)
エンジン低負荷時には、基本燃料噴射量のうち
第2の噴射弁31の分担割合(KDIS)が大きくさ
れ、必要燃料の殆んどが第2の噴射弁31からス
ロツトル弁2に向けて噴射される。この場合、ス
ロツトル弁2の回りを流れる高速気流にて、噴射
弁31から噴射された燃料が砕かれて微細化し、
さらにスロツトル弁2下流の吸気マニホールド3
内で気化し周囲の空気と混合して予混合気がすみ
やかに形成される。このため、エンジン低負荷時
において、冷間時増量を従来のように多くしなく
とも、燃焼が安定し、かつ燃費も良くなる。特に
冷間始動時にはポート部6よりの燃料噴射をせず
とも済みあるいは少なくすることができるので、
シリンダ7内の点火プラグを濡らすことがない。(Function) When the engine is under low load, the proportion of the basic fuel injection amount shared by the second injector 31 (K DIS ) is increased, and most of the required fuel is directed from the second injector 31 to the throttle valve 2. is injected. In this case, the fuel injected from the injection valve 31 is crushed and finely divided by the high-speed airflow flowing around the throttle valve 2.
Furthermore, the intake manifold 3 downstream of the throttle valve 2
It vaporizes within the air and mixes with the surrounding air, quickly forming a premixed mixture. Therefore, when the engine is under low load, combustion is stabilized and fuel efficiency is improved without having to increase the cold time increase as in the conventional case. Particularly during cold starting, fuel injection from port 6 can be omitted or reduced.
The spark plug inside the cylinder 7 will not get wet.
これに対して、スロツトル弁2が開かれること
により負荷が高くなると、第2の噴射弁31から
の燃料噴射割合が少なくなり、この逆に第1の噴
射弁20からの燃料噴射割合が増す。 On the other hand, when the load increases due to opening of the throttle valve 2, the ratio of fuel injection from the second injection valve 31 decreases, and conversely, the ratio of fuel injection from the first injection valve 20 increases.
他方、低負荷からの加速時には、吸気マニホー
ルド3内に予混合気が満たされているため、次の
噴射タイミングまで待たずとも、この予混合気が
シリンダ7に吸入される。これにて、加速初期に
シリンダ7内の混合気が希薄化して失火すること
がない。 On the other hand, during acceleration from a low load, since the premixture is filled in the intake manifold 3, the premixture is sucked into the cylinder 7 without waiting until the next injection timing. This prevents the air-fuel mixture in the cylinder 7 from becoming diluted and misfiring at the beginning of acceleration.
その後は、アクセルペダルを踏み込むほどに、
第1の噴射弁20からの燃料噴射割合が増し、そ
のときのエンジン負荷に応じた燃料量が第1の噴
射弁20から吸気弁8に向けて噴射される。しか
も、その噴射タイミングは吸入行程である。吸入
行程にある気筒では、ピストンの下降によりシリ
ンダ7に向かつて大きな吸気流動が生じ、噴射さ
れた燃料はこの吸気流動に乗つて速やかにシリン
ダ7へと流入する。つまり、エンジン負荷が高く
なるとシリンダ7のすぐそばに位置する噴射弁2
0からの燃料供給割合が増し、かつその際に吸入
行程に合わせて噴射される構成によれば、燃料の
供給遅れを生じることがないので、トルクが速や
かに立ち上がり、良好な加速性が得られる。 After that, the more you press the accelerator pedal, the more
The fuel injection ratio from the first injection valve 20 increases, and a fuel amount corresponding to the engine load at that time is injected from the first injection valve 20 toward the intake valve 8. Moreover, the injection timing is during the intake stroke. In the cylinder in the intake stroke, a large flow of intake air is generated toward the cylinder 7 due to the downward movement of the piston, and the injected fuel quickly flows into the cylinder 7 riding on this intake flow. In other words, when the engine load increases, the injection valve 2 located right next to the cylinder 7
By increasing the fuel supply ratio from 0 and injecting it in time with the intake stroke, there is no delay in fuel supply, so torque builds up quickly and good acceleration is achieved. .
(実施例)
第2図はこの考案の一実施例のシステム図で、
エアクリーナ(図示せず)、エアフローメータ1
1を通つてダクト1から入る空気は、スロツトル
弁2で絞られ、吸気マニホールド3のコレクタ部
4から分岐部5を経て各気筒のシリンダ7に流入
する。(Example) Figure 2 is a system diagram of an example of this invention.
Air cleaner (not shown), air flow meter 1
Air entering from the duct 1 through the intake manifold 3 is throttled by the throttle valve 2, and flows from the collector section 4 of the intake manifold 3 through the branch section 5 into the cylinder 7 of each cylinder.
吸気ポート部6には第1の燃料噴射弁20が吸
気弁8に臨んで設けられる他、スロツトル弁2の
直ぐ上流にスロツトル弁2に向けて燃料を噴射す
る第2の燃料噴射弁31が設けられ、一対の噴射
弁20,31はコントロールユニツト41からの
駆動パルスにて駆動される。21は一定の燃圧に
保たれる燃料ギヤラリである。 In the intake port section 6, a first fuel injection valve 20 is provided facing the intake valve 8, and a second fuel injection valve 31 for injecting fuel toward the throttle valve 2 is provided immediately upstream of the throttle valve 2. The pair of injection valves 20 and 31 are driven by drive pulses from a control unit 41. Reference numeral 21 is a fuel gear that maintains a constant fuel pressure.
エアフローメータ11はフラツプ式やホツトワ
イヤ式等のいずれでも良く、エアフローメータ1
1にて計測される吸入空気量(Qa)はエンジン
負荷相当量として扱われる。12はクランク角の
単位角度毎の信号とクランク角の基準位置毎の信
号を出力するクランク角センサで、単位角度毎の
信号はこれをコントロールユニツト41内でカウ
ントすることによりエンジン回転数(Ne)が計
測される。つまり、クランク角センサ12はエン
ジン回転数センサとして機能する。また、単位角
度毎の信号とクランク角の基準位置信号からはい
ずれの気筒にあるかの判定や1サイクルのうちど
の行程にあるかが判定される。たとえば、4気筒
エンジンについては、1番気筒用の基準位置信号
から1番気筒の吸入行程が特定され、後は点火順
序を考慮することで、他の気筒(3番、4番及び
2番気筒)の吸入行程が180°ずつずらすことで特
定される。13は冷却水温(TW)を検出するセ
ンサ、 14は空燃比のフイードバツク制御に使
用される酸素センサである。 The air flow meter 11 may be either a flap type or a hot wire type.
The amount of intake air (Qa) measured in 1 is treated as an amount equivalent to the engine load. 12 is a crank angle sensor that outputs a signal for each unit angle of the crank angle and a signal for each reference position of the crank angle, and the signal for each unit angle is counted in the control unit 41 to determine the engine rotation speed (Ne). is measured. In other words, the crank angle sensor 12 functions as an engine rotation speed sensor. Further, from the signal for each unit angle and the crank angle reference position signal, it is determined which cylinder the engine is in and which stroke in one cycle it is in. For example, in a 4-cylinder engine, the intake stroke of the 1st cylinder is identified from the reference position signal for the 1st cylinder, and then the other cylinders (3rd, 4th, and 2nd cylinders) are identified by taking the ignition order into consideration. ) is determined by shifting the suction stroke by 180°. 13 is a sensor for detecting the cooling water temperature ( TW ); 14 is an oxygen sensor used for feedback control of the air-fuel ratio.
マイクロコンピユータから構成されるコントロ
ールユニツト41には、エアフローメータ11、
クランク角センサ12、水温センサ13などから
の信号が入力され、これらの信号に基づいて点火
時期制御信号を出力するとともに、第3図に示す
動作を行つて一対の噴射弁31,20に駆動パル
スを出力する。コントロールユニツト41内の
ROMには基本パルス幅(Tp)のデータの他、必
要燃料量のうち第2の噴射弁31が分担すべき割
合(KDIS)をエンジン負荷に応じて決めるデータ
が入つている。ここに、コントロールユニツト4
1は第1図の手段34〜40の機能を備えるもの
である。 The control unit 41 composed of a microcomputer includes an air flow meter 11,
Signals from the crank angle sensor 12, water temperature sensor 13, etc. are input, and based on these signals, an ignition timing control signal is output, and the operation shown in FIG. Output. in the control unit 41
In addition to data on the basic pulse width (Tp), the ROM contains data for determining the proportion (K DIS ) of the required fuel amount to be shared by the second injection valve 31 in accordance with the engine load. Here, control unit 4
1 has the functions of means 34 to 40 in FIG.
第3図は、一対の噴射弁20,31の各燃料噴
射パルス幅(TitとTip)を算出するルーチンで、
エンジン負荷(たとえば吸入空気量Qa)に応じ
て分担割合(KDIS)を読み込み、この、KDISを用
いて第2の噴射弁31の燃料噴射パルス幅
(Tit)と第1の噴射弁20の燃料噴射パルス幅
(Tip)をそれぞれ次式(2),(3)にて算出する(ス
テツプ51〜53)。 FIG. 3 shows a routine for calculating each fuel injection pulse width (Tit and Tip) of a pair of injection valves 20 and 31.
The sharing ratio (K DIS ) is read according to the engine load (for example, intake air amount Qa), and this K DIS is used to determine the fuel injection pulse width (Tit) of the second injector 31 and the fuel injection pulse width (Tit) of the first injector 20. The fuel injection pulse width (Tip) is calculated using the following equations (2) and (3), respectively (steps 51 to 53).
Tit=Te×KDIS+Ts ……(2)
Tip=Te×(1−KDIS)+Ts ……(3)
ここで、TeはTe=Tp×COEF×αにて計算さ
れる有効パルス幅、Tsはバツテリ電圧に応じた
無効パルス幅で、別ルーチンにて計算されるもの
である。なお、基本パルス幅(Tp)、各種補正係
数の総和(COEF)、空燃比のフイードバツク補
正係数(α)の内容は従来と同様である。たとえ
ば、TpはQaとNeをパラメータとするテーブル
を参照して求められ、基本噴射量相当量である。 Tit=Te×K DIS +Ts ……(2) Tip=Te×(1−K DIS )+Ts ……(3) Here, Te is the effective pulse width calculated by Te=Tp×COEF×α, Ts is the invalid pulse width according to the battery voltage, and is calculated in a separate routine. Note that the contents of the basic pulse width (Tp), the sum of various correction coefficients (COEF), and the air-fuel ratio feedback correction coefficient (α) are the same as before. For example, Tp is determined by referring to a table with Qa and Ne as parameters, and is equivalent to the basic injection amount.
このようにして基本燃料噴射量について、各燃
料噴射弁が分担する割合を負荷に応じて設定して
いるのである。 In this way, the share of the basic fuel injection amount shared by each fuel injection valve is set in accordance with the load.
第4図はKDIS(0.0≦KDIS≦ 1.0)の特性を示
す。同特性によれば、式(2),(3)からもわかるよう
に、低負荷時(KDIS=1.0の場合)には第2の噴
射弁31のみから要求燃料量のすべてが噴射さ
れ、この逆に高負荷時(KDIS=0.0の場合)には
第1の噴射弁20だけから噴射されることにな
る。また、中間域では、エンジン負荷が小さくな
るほど第2の噴射弁31からの噴射割合が多くな
る。このため、高負荷時は従来と変わりないが、
それ以外の運転時について大きく相違するものと
なつている。 Figure 4 shows the characteristics of K DIS (0.0≦K DIS ≦1.0). According to the same characteristics, as can be seen from equations (2) and (3), at low load (when K DIS = 1.0), the entire required amount of fuel is injected only from the second injection valve 31, Conversely, when the load is high (K DIS = 0.0), only the first injection valve 20 injects. Furthermore, in the intermediate range, the smaller the engine load, the greater the injection ratio from the second injection valve 31. For this reason, during high loads, there is no difference from the conventional method, but
There is a big difference when driving other than that.
さて、噴射弁をポート部6にだけ有する多気筒
エンジン(第5図)において、全気筒同時噴射あ
るいはシーケンシヤル噴射を行う場合、その噴射
タイミングは吸入行程を外した時期(たとえば圧
縮上死点前)とされる。吸入行程を外している理
由は、こうである。運転条件には大きく分けて定
常時と過渡時があり、定常時にはエンジン回転が
安定していること、また過渡時は応答性の良いこ
とが理想である。したがつて、過渡時に良好な応
答性を得るには吸入行程に同期させて噴射するほ
うが良いのであるが、他方、低負荷時は供給され
る燃料量がもともと少ないために燃焼状態が悪い
ので、まずエンジンを不安定にしないようにしな
ければならない。そのためには、吸入行程を外し
て噴射することで、噴霧がシリンダ7に吸入され
る前に混合気となる時間を少しでも稼いで、良好
な混合気を得るようにすることが望ましい。つま
り、1つの噴射弁に定常安定性と過渡応答性の2
つの役割が求められているところを、1気筒当た
り1個の噴射弁しか備えていない従来例にあつて
は、過渡応答性よりも低負荷時の定常安定性が優
先されているのである。 Now, when performing simultaneous injection or sequential injection in all cylinders in a multi-cylinder engine (Fig. 5) that has an injection valve only in the port section 6, the injection timing is set at a time outside the intake stroke (for example, before compression top dead center). It is said that The reason why the intake stroke is omitted is as follows. Operating conditions can be broadly divided into steady states and transient states, and ideally the engine rotation should be stable during steady states and have good responsiveness during transient states. Therefore, in order to obtain good response during transient times, it is better to inject in synchronization with the intake stroke, but on the other hand, when the load is low, the amount of fuel supplied is originally small and the combustion condition is poor. First of all, we have to make sure that the engine does not become unstable. To this end, it is desirable to inject at a time when the suction stroke is off, thereby gaining as much time as possible for the spray to form a mixture before it is sucked into the cylinder 7, and to obtain a good mixture. In other words, one injection valve has two characteristics: steady stability and transient response.
However, in conventional systems with only one injector per cylinder, steady-state stability at low loads is prioritized over transient response.
これに対して、第2図に示す実施例によれば、
1気筒当たり2つの噴射弁(20,31)を備
え、エンジン低負荷時は、第4図に示す特性にし
たがい、第2の噴射弁31から必要燃料量の総て
(あるいは殆んど)を供給して、予混合気を吸気
マニホールド3内に形成することで、燃焼の安定
が図られている。つまり、低負荷時の燃焼安定性
については第2の噴射弁31が負うているといえ
る。したがつて、第1の噴射弁20については専
ら過渡応答性を高めるべく、噴射タイミングを吸
入行程に同期させても、そのために燃焼が不安定
となるとは思えない。それどころか、吸入行程に
同期させるとすれば、第1の噴射弁20からの供
給燃料割合が増大する中高負荷時に応答遅れなく
燃料をシリンダ7へと供給することができ、過渡
応答性が格段に高められる。 On the other hand, according to the embodiment shown in FIG.
Each cylinder is equipped with two injection valves (20, 31), and when the engine is under low load, all (or most) of the required amount of fuel is injected from the second injection valve 31 according to the characteristics shown in Fig. 4. By supplying the premixed air and forming a premixed air inside the intake manifold 3, combustion is stabilized. In other words, it can be said that the second injection valve 31 is responsible for combustion stability at low loads. Therefore, even if the injection timing of the first injection valve 20 is synchronized with the intake stroke in order to exclusively improve the transient response, it is unlikely that combustion will become unstable. On the contrary, if it is synchronized with the intake stroke, fuel can be supplied to the cylinder 7 without response delay during medium and high loads when the proportion of fuel supplied from the first injector 20 increases, and transient response is significantly improved. It will be done.
そこで、この実施例では、第1の噴射弁20に
よる噴射タイミングを、エンジン負荷に関係なく
吸入行程に同期させるものとする。同期させる手
法は公知のシーケンシヤル噴射に使用されている
ところを用いる。すなわち、多気筒エンジンで
は、クランク角センサ12の1番気筒用の基準位
置信号により気筒判定を行い、各気筒の吸入行程
に合わせ、点火順序にしたがつて順番に噴射させ
るようにする。 Therefore, in this embodiment, the injection timing by the first injection valve 20 is synchronized with the intake stroke regardless of the engine load. The synchronization method used is the one used in known sequential injection. That is, in a multi-cylinder engine, the cylinder is determined based on the reference position signal for the first cylinder of the crank angle sensor 12, and the fuel is injected in sequence according to the ignition order in accordance with the intake stroke of each cylinder.
なお、第4図より、エンジン負荷が一定値以下
では、第1の噴射弁20の分担割合(1−KDIS)
が零、つまり第1の噴射弁20からは燃料が供給
されることがないので、エンジン負荷が一定値以
上となる場合にだけ吸入行程に同期させるように
構成しても構わない。 Furthermore, from Fig. 4, when the engine load is below a certain value, the sharing ratio of the first injector 20 (1-K DIS )
is zero, that is, no fuel is supplied from the first injection valve 20, so it may be configured to synchronize with the intake stroke only when the engine load exceeds a certain value.
他方、第2の噴射弁31による噴射タイミング
については、エンジン低負荷時に気筒間の燃料分
配を考慮して1サイクル当たり等間隔で気筒数分
噴射させることが考えられる。低負荷時には、第
2の噴射弁31からの供給燃料割合が多くなるの
で、1サイクルに1回だけ全気筒分の燃料量を噴
射したのでは、燃料分配に偏りを生ずる。したが
つて、どの気筒も同じ濃さの混合気が供給される
ようにするには、気筒別に別けて噴射することが
必要となるのである。 On the other hand, regarding the injection timing by the second injection valve 31, it is conceivable to inject the fuel into several cylinders at equal intervals per cycle, taking into account fuel distribution between cylinders when the engine is under low load. When the load is low, the proportion of fuel supplied from the second injection valve 31 increases, so if the amount of fuel for all cylinders is injected only once per cycle, the fuel distribution will be uneven. Therefore, in order to supply the same concentration of air-fuel mixture to all cylinders, it is necessary to inject the mixture separately for each cylinder.
なお、いずれの噴射弁20,31についても割
込み噴射のような非同期噴射を行うことはしな
い。 Note that asynchronous injection such as interrupt injection is not performed for any of the injection valves 20 and 31.
次に、この例の作用を説明すると、まずスロツ
トル弁2の下流に大きな負圧が発達するエンジン
低負荷時には、必要燃料量のうち第2の噴射弁3
1の分担割合(KDIS)が大きくされ、必要燃料の
すべて(あるいは殆んど)が第2の噴射弁31か
らスロツトル弁2に向けて噴射される。この場
合、スロツトル弁2の回りを流れる空気の速度は
高速であり、噴射弁31から噴射された燃料はこ
の高速気流にて微粒化され、さらにコレクタ部4
や分岐部5を移動する間に気化し周囲の空気と混
合していく。つまり、低負荷時には高速気流を利
用することで予混合気がすみやかに形成される。
このため、冷間時増量を従来のように多くしなく
とも、良好な予混合気を得て燃焼が安定し、燃費
も改善できる。特に冷間始動時にはポート部6よ
り吸気弁8に向けての燃料噴射をせずとも済み、
あるいは少ない燃料の噴射となるので、微粒化す
る前の油滴がシリンダ7内の点火プラグに付着し
て液膜化することがなく、始動性が向上する。 Next, to explain the operation of this example, first, at low engine load when a large negative pressure develops downstream of the throttle valve 2, the second injector 3 out of the required fuel amount is
1 (K DIS ) is increased, and all (or most) of the required fuel is injected from the second injection valve 31 toward the throttle valve 2 . In this case, the speed of the air flowing around the throttle valve 2 is high, and the fuel injected from the injection valve 31 is atomized by this high-speed airflow, and further
While moving through the branch section 5, it vaporizes and mixes with the surrounding air. In other words, when the load is low, a premixture is quickly formed by using high-speed airflow.
Therefore, even if the cold time increase is not as large as in the conventional case, a good premixture can be obtained, combustion can be stabilized, and fuel efficiency can be improved. Particularly during cold starting, there is no need to inject fuel from the port 6 toward the intake valve 8.
Alternatively, since less fuel is injected, oil droplets before atomization do not adhere to the spark plug in the cylinder 7 and turn into a liquid film, improving startability.
これに対して、スロツトル弁2が開かれること
により負荷が高くなつていくと、第2の噴射弁3
1からの燃料噴射割合が次第に少なくなる。高負
荷時には第2の噴射弁31から燃料噴射を行つて
も、スロツトル弁2の回りの気流速度が低下する
ために燃料の微粒化を行わせることができなくな
るからである。 On the other hand, when the load increases due to opening of the throttle valve 2, the second injection valve 3
The fuel injection ratio from 1 gradually decreases. This is because even if fuel is injected from the second injection valve 31 under high load, the air velocity around the throttle valve 2 decreases, making it impossible to atomize the fuel.
他方、低負荷からの加速時、たとえば第1の噴
射弁20の噴射が終了した直後にスロツトル弁2
が大きく開かれた場合を考えると、この場合には
第2の噴射弁31の働きにて、吸気マニホールド
3内に十分な予混合気が満たされているので、加
速直後には、コレクタ部4、分岐部5内に存在す
る予混合気がシリンダ7に吸入される。つまり、
第1の噴射弁20が機能しない間(加速初期)の
燃料不足が、低負荷時に吸気マニホールド3内に
蓄えてある予混合気にて補われるのである。これ
にて、加速初期にシリンダ7内の混合気が希薄化
して失火することがない。 On the other hand, when accelerating from a low load, for example, immediately after the first injection valve 20 completes injection, the throttle valve 2
In this case, the intake manifold 3 is filled with sufficient premixture due to the action of the second injection valve 31, so immediately after acceleration, the collector section 4 , the premixture present in the branch 5 is sucked into the cylinder 7. In other words,
The fuel shortage during the time when the first injection valve 20 does not function (at the beginning of acceleration) is compensated for by the premixture stored in the intake manifold 3 during low load. This prevents the air-fuel mixture in the cylinder 7 from becoming diluted and misfiring at the beginning of acceleration.
そして、アクセルペダルを踏み込むほどに、第
1の噴射弁20からの燃料噴射割合が増し、その
ときのエンジン負荷に応じた多くの燃料量が第1
の噴射弁20から吸気弁8に向けて噴射される。
しかも、その噴射タイミングは吸入行程である。
吸入行程にある気筒では、ピストンの下降により
シリンダ7への大きな吸気流動が生じており、噴
射された燃料はこの吸気流動に乗つて速やかにシ
リンダ7へと流入する。ここに、第2の噴射弁2
0はシリンダ7のすぐそばに位置し、しかも吸気
弁8の開いているところへ噴射するのだから燃料
の供給遅れを生じることがない。 The more the accelerator pedal is depressed, the more the fuel injection ratio from the first injection valve 20 increases, and the larger the amount of fuel in accordance with the engine load at that time, the more the fuel is injected into the first injection valve 20.
is injected from the injection valve 20 toward the intake valve 8.
Moreover, the injection timing is during the intake stroke.
In the cylinder in the intake stroke, a large flow of intake air into the cylinder 7 occurs due to the downward movement of the piston, and the injected fuel quickly flows into the cylinder 7 riding on this intake flow. Here, the second injection valve 2
0 is located right next to the cylinder 7, and since the fuel is injected into the area where the intake valve 8 is open, there is no delay in fuel supply.
第2の噴射弁31からの噴射にて加速初期に不
足しがちがな燃料供給を補うことが、加速初期へ
の手当であるとすれば、負荷が高くなると第1の
噴射弁20からの燃料供給割合を増やし、かつ第
1の噴射弁20からの噴射タイミングを吸入行程
に同期させることは、その後の加速過程への手当
に相当する。つまり、予混合気を燃してしまつた
後には、大きな吸気流動を利用できる吸入行程で
の噴射にて、そのときの負荷に応じた燃料量を即
座にシリンダ7に流入させることにより、加速要
求に応じて応答良くトルクを立ち上げることがで
きるのである。この結果、加速性が十分に改善さ
れるのであり、加速時だからといつて割込み噴射
を行う必要もないのである。 If the provision for the initial stage of acceleration is to compensate for the fuel supply that tends to be insufficient at the early stage of acceleration by injection from the second injection valve 31, then when the load becomes high, the fuel supply from the first injection valve 20 is Increasing the supply rate and synchronizing the injection timing from the first injection valve 20 with the suction stroke corresponds to measures for the subsequent acceleration process. In other words, after the premixture has been burned, an amount of fuel corresponding to the load at that time immediately flows into the cylinder 7 by injection during the intake stroke where a large intake flow can be utilized, thereby requesting acceleration. This allows the torque to be increased with good response. As a result, acceleration performance is sufficiently improved, and there is no need to perform interrupt injection just because the engine is accelerating.
なお、燃料供給には、定常安定性と過渡応答性
がいずれも良いことという2つの背反する役割が
求められるので、その役割を2つの噴射弁20,
31のそれぞれに分担させる(シリンダ7より離
れた位置にある噴射弁31に定常安定性を、シリ
ンダ7に近い位置にある噴射弁20に過渡応答性
をそれぞれ負わしめる)ことで、いずれの特性も
が良好に得られることになつている。言い替える
と、第2の噴射弁31を予混合用として構成し、
エンジン低負荷時にこの第2の噴射弁31からの
供給割合を増すことで、冷間時に燃料増量をさほ
どするこなく安定した運転性と始動性が得られ、
エンジン高くなると第1の噴射弁20からの供給
割合を増やし、かつ第1の噴射弁20による噴射
タイミングを吸入行程に同期させることで、加速
性が格段に向上するのである。 In addition, since fuel supply requires two contradictory roles: good steady-state stability and good transient response, the two injection valves 20,
31 (by assigning steady stability to the injection valve 31 located away from the cylinder 7, and assigning transient response to the injection valve 20 located close to the cylinder 7), both characteristics can be improved. is expected to be obtained in good condition. In other words, the second injection valve 31 is configured for premixing,
By increasing the supply ratio from this second injection valve 31 when the engine is under low load, stable drivability and startability can be obtained without significantly increasing the amount of fuel when the engine is cold.
When the engine temperature increases, acceleration performance is significantly improved by increasing the supply ratio from the first injection valve 20 and synchronizing the injection timing by the first injection valve 20 with the intake stroke.
(考案の効果)
この考案は、吸気ポート部に設けた第1の噴射
弁の他に、スロツトル弁の上流にも第2の噴射弁
を追加し、エンジン低負荷時には第2の噴射弁か
ら燃料供給の総てあるいは殆んどを行つて、吸気
マニホールド内に予混合気を形成することで、冷
間時の安定した運転性と始動性が得られ、エンジ
ン負荷が高くなると第1の噴射弁からの供給割合
を増やし、かつ第1の噴射弁の噴射タイミングを
吸入行程に同期させたことで、割込み噴射をしな
くとも良好な加速応答性が得られる。(Effect of the invention) This invention adds a second injection valve upstream of the throttle valve in addition to the first injection valve provided at the intake port, and when the engine is under low load, fuel is supplied from the second injection valve. By performing all or most of the air supply to form a premixed mixture in the intake manifold, stable drivability and startability can be obtained when the engine is cold, and when the engine load is high, the first injector By increasing the supply ratio from the fuel injection valve and synchronizing the injection timing of the first injection valve with the intake stroke, good acceleration response can be obtained without interrupt injection.
第1図はこの考案のクレーム対応図、第2図は
この考案の一実施例の制御系のシステム図、第3
図はこの実施例の制御動作を示す流れ図、第4図
はこの実施例の分担割合KDISの内容を示す特性
図、第5図は従来例のシステム図である。
2……スロツトル弁、3……吸気マニホール
ド、4……コレクタ部、5……分岐部、6……吸
気ポート部、7……シリンダ、11……エアフロ
ーメータ、12……クランク角センサ、13……
水温センサ、20……第1の燃料噴射弁、31…
…第2の燃料噴射弁、32……エンジン回転数セ
ンサ、33……エンジン負荷センサ、34……基
本噴射量算出手段、35……分担割合設定手段、
36,37……燃料噴射量算出手段、38,39
……出力手段、40……同期指示手段、41……
コントロールユニツト。
Fig. 1 is a claim correspondence diagram of this invention, Fig. 2 is a system diagram of a control system of an embodiment of this invention, and Fig. 3 is a system diagram of a control system of an embodiment of this invention.
FIG. 4 is a flowchart showing the control operation of this embodiment, FIG. 4 is a characteristic diagram showing the contents of the sharing ratio K DIS of this embodiment, and FIG. 5 is a system diagram of a conventional example. 2... Throttle valve, 3... Intake manifold, 4... Collector section, 5... Branch section, 6... Intake port section, 7... Cylinder, 11... Air flow meter, 12... Crank angle sensor, 13 ……
Water temperature sensor, 20...first fuel injection valve, 31...
... Second fuel injection valve, 32 ... Engine rotation speed sensor, 33 ... Engine load sensor, 34 ... Basic injection amount calculation means, 35 ... Sharing ratio setting means,
36, 37...Fuel injection amount calculation means, 38, 39
... Output means, 40 ... Synchronization instruction means, 41 ...
control unit.
Claims (1)
と、スロツトル弁上流に設けられる第2の燃料噴
射弁と、エンジン回転数とエンジン負荷に応じて
基本燃料噴射量を算出する手段と、基本燃料噴射
量について各燃料噴射弁が分担する割合を負荷が
小さくなるにしたがつて第2の燃料噴射弁の分担
割合が大きくなるように設定する手段と、設定さ
れた分担割合と基本燃料噴射量とから各燃料噴射
弁が分担する燃料噴射量を算出する手段と、この
算出された燃料噴射量を対応する燃料噴射弁にそ
れぞれ出力する手段と、第1の燃料噴射弁の噴射
タイミングを吸入行程に同期させるように前記第
1の燃料噴射弁の出力手段に指示する手段とを設
けたことを特徴とするエンジンの燃料噴射供給装
置。 A first fuel injection valve provided in the intake port portion, a second fuel injection valve provided upstream of the throttle valve, means for calculating a basic fuel injection amount according to engine speed and engine load, and basic fuel injection means for setting the proportion of the amount to be shared by each fuel injector so that as the load decreases, the proportion of the second fuel injector to share increases; and the set proportion of share and the basic fuel injection amount. means for calculating the fuel injection amount shared by each fuel injection valve; means for outputting the calculated fuel injection amount to the corresponding fuel injection valve; and synchronization of the injection timing of the first fuel injection valve with the intake stroke. A fuel injection supply device for an engine, comprising: means for instructing an output means of the first fuel injection valve to
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3796688U JPH0526286Y2 (en) | 1988-03-23 | 1988-03-23 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3796688U JPH0526286Y2 (en) | 1988-03-23 | 1988-03-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01141344U JPH01141344U (en) | 1989-09-28 |
JPH0526286Y2 true JPH0526286Y2 (en) | 1993-07-02 |
Family
ID=31264537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3796688U Expired - Lifetime JPH0526286Y2 (en) | 1988-03-23 | 1988-03-23 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0526286Y2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007262996A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Denso Corp | Fuel injector for internal combustion engine |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4509420B2 (en) * | 2001-05-21 | 2010-07-21 | 本田技研工業株式会社 | Engine fuel injection control device |
JP5543772B2 (en) * | 2009-12-29 | 2014-07-09 | 川崎重工業株式会社 | Air intake duct and vehicle |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP3796688U patent/JPH0526286Y2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007262996A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Denso Corp | Fuel injector for internal combustion engine |
Also Published As
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JPH01141344U (en) | 1989-09-28 |
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