JPH0533744A

JPH0533744A - エンジンのアシストエア制御装置

Info

Publication number: JPH0533744A
Application number: JP3189014A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nakamura; 克己中村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-07-29
Filing date: 1991-07-29
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】燃圧上昇時に噴射燃料の流速が高まることに
伴う吸気ポートへの燃料付着を抑制し、また、熱間時に
燃料中に気泡が発生するのを防止する。【構成】エンジン水温ＴＨＷ（および吸気温）が所定
値以上で、気泡発生の影響を防止するため燃圧上昇を行
う運転状態においては、熱間設定のマップを使用してア
シストエア供給量を通常設定よりも増量する。この熱間
設定のマップでは、エンジン水温が高い領域でアシスト
エア供給量が増量され、また、その増量幅は高負荷側程
小さくされる。【効果】熱間時に燃料の微粒化が促進されて、吸気ポ
ート壁面への燃料付着が抑制されるとともに、アシスト
エアによりインジェクタが冷却され気泡の発生が抑制さ
れる。また、高負荷側程アシストエア供給量の増量幅が
小さくされることにより充填量の低下が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は噴射燃料を微粒化するた
めのアシストエア供給量を制御するエンジンのアシスト
エア制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射式の
エンジンでは、例えば実開平２−１２６０７４号公報に
記載されているように、インジェクタに噴射燃料を微粒
化するためのアシストエアを供給することが従来から行
われている。

【０００３】また、この種の燃料噴射式のエンジンで
は、燃圧調整装置（プレッシャレギュレータ）を設けて
インジェクタに供給される燃料の圧力（燃圧）を吸気管
負圧との圧力差が一定になるよう調整するのが普通であ
るが、例えば熱間始動時のようにエンジンルームの温度
が高くて燃料中に気泡が発生するような運転領域では、
気泡を潰すため、また、気泡による燃料噴射量の目減り
を補償するために、燃圧の設定を通常値よりも上げるこ
とが従来から行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように所定運転
領域において燃圧を上昇させるようにしたエンジンで
は、燃圧上昇時には、燃圧と吸気管負圧との圧力差が大
きくなってインジェクタから噴射される燃料の流速が高
まり、それに伴って吸気ポート壁面への燃料付着量が増
大する。そして、このように燃料付着量が増大すると、
燃料遅れによって始動性が悪化するなどの問題が発生す
る。

【０００５】エアアシスト型のインジェクタを用いたも
のでは、アシストエアによって燃料が微粒化されるた
め、壁面への衝突エネルギーが小さくなって燃料付着が
減少すると考えられるが、現実には、エアアシスト型の
インジェクタを備えたエンジンの場合でも、燃圧上昇時
には燃料付着が発生するという問題はなくならない。

【０００６】また、燃圧上昇は、上記のように燃料中に
気泡が発生するような運転領域において気泡を潰したり
燃料噴射量の目減りを補償する効果を狙ったものである
が、気泡の発生そのものを抑えるわけではないため、こ
の点でも十分な効果を得るのは難しい。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、燃圧上昇時に噴射燃料の流速が高まることに
伴う吸気ポート壁面への燃料付着を抑制することを目的
とする。

【０００８】本発明は、また熱間時において燃料中に気
泡が発生するのを防止することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は燃圧上昇時にア
シストエア供給量を増量し燃料微粒化を一層促進するこ
とによって燃料の衝突エネルギーの増大を抑えるように
したものであり、その構成は、図１に示すとおり、エン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状
態検出手段の出力を受け、エンジンが所定の運転状態に
ある時に燃圧調整装置を制御してインジェクタに供給さ
れる燃料の圧力を上昇させる燃圧上昇手段を備えたエン
ジンにおいて、インジェクタに燃料微粒化のためのアシ
ストエアを供給するアシストエア供給装置と、燃圧上昇
時にアシストエア供給装置を制御してアシストエア供給
量を増量させるアシストエア増量手段を備えたことを特
徴としている。

【００１０】上記構成は熱間運転時に燃圧を上昇させる
ようにしたエンジンに採用することができ、その場合、
アシストエアによりインジェクタを冷却して気泡の発生
を抑制するようにできる。

【００１１】また、アシストエアの増量は、エンジンの
運転状態が高負荷側となる程その増量幅を減少させるよ
うにするのがよい。

【００１２】

【作用】燃圧上昇時にはインジェクタに供給されるアシ
ストエアが増量される。その結果、微粒化が一層促進さ
れ、噴射燃料の流速が高まることに伴う壁面への衝突エ
ネルギーの増大が抑制され、それによって吸気ポート壁
面への燃料の付着が抑制される。

【００１３】また、燃圧上昇が熱間運転時に行われるも
のでは、燃圧上昇により燃料中の気泡が潰され、また、
気泡による燃料噴射量の目減りが補われるのに加えて、
アシストエアの増大によりインジェクタの冷却が促進さ
れ、気泡の発生そのものが抑制される。

【００１４】また、高負荷側となる程アシストエア供給
量の増量が少なくされることにより、出力要求の高い高
負荷側において、燃料の過剰な気化促進に伴う充填量の
低下が防止される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】図２は本発明の一実施例の全体システム図
である。

【００１７】この実施例において、エンジン１はＶ型６
気筒であって、Ｖ型をなす左右バンク２，３の各気筒か
らは、内側に吸気通路４が延設され、外側に排気通路５
が延設されている。

【００１８】各気筒の吸気通路４は、エンジン長手方向
に延びる各バンク２，３の集合通路６に接続されてい
る。そして、両バンク２，３の集合通路６は、フロント
側がそれぞれ延設されて、エアクリーナ７に接続された
上流側吸気通路８に集合し、リヤ側の端部およびエンジ
ン長手方向の中央部がそれぞれ連通路９，１０によって
相互に接続されている。また、各連通路９，１０にはそ
れぞれ開閉弁１１，１２が設けられ、所謂可変吸気が構
成されている。

【００１９】上流側吸気通路８にはスロットル弁１３が
設けられるとともに、該スロットル弁１３の開度を検出
するスロットルセンサ１４が設けられ、また、スロット
ル弁１３の上流にはエアフローメータ１５および吸気温
センサ１６が設けられている。

【００２０】左右バンク２，３の各気筒から外側に延び
る排気通路５は、それぞれのバンク２，３の集合通路１
７に接続され、それら集合通路１７がさらに１本の下流
側排気通路１８に接続されている。そして、下流側排気
通路１８には触媒装置１９が設置されている。また、下
流側排気通路１８に接続された上記各集合通路１７には
Ｏ₂センサ２０が設置されている。

【００２１】各気筒の吸気通路４には、吸気ポート２１
近傍に燃料噴射用のインジェクタ２２が取り付けられ、
燃料タンク２３内の燃料ポンプ２４から各インジェクタ
２２に燃料を供給するよう燃料通路２５が取り回されて
いる。

【００２２】上記燃料通路２５の途中にはプレッシャレ
ギュレータ（燃圧調整装置）２６が設けられている。こ
のプレッシャレギュレータ２６は、ダイアフラム式の差
圧応動弁によって構成されたものであって、負圧通路２
７によって導入されるスロットル弁１３下流の圧力（吸
気管負圧）との差圧が一定になるよう燃圧を調整する。
また、上記負圧通路２７には、開位置でプレッシャレギ
ュレータ２６へ吸気管負圧を導入し閉位置で該負圧通路
２７を大気にリークさせるソレノイド弁２８が介設され
ている。

【００２３】また、インジェクタ２２はエアアシスト型
であって、スロットル弁１３上流から分岐したアシスト
エア通路２９が各インジェクタ２２まで延び、該アシス
トエア通路２９の途中にはアシストエア供給量を制御す
るソレノイド弁３０が設けられている。

【００２４】また、上流側吸気通路８には、スロットル
弁１３をバイパスするバイパス通路３１が形成され、こ
のバイパス通路３１の途中にはＩＳＣバルブ（アイドル
回転数制御バルブ）３２が設けられている。

【００２５】インジェクタ２２，ＩＳＣバルブ３２，プ
レッシャレギュレータ２６に至る負圧通路２７のソレノ
イド弁２８およびアシストエア通路２９のソレノイド弁
３０は、それぞれコントロールユニット３３によって制
御される。そのため、コントロールユニット３３には、
エアフローメータ１５からの吸入空気量信号，回転セン
サ３４からのエンジン回転数信号，Ｏ₂センサ２０から
の空燃比信号，吸気温センサ１６からの吸気温信号，エ
ンジンの冷却水温を検出する水温センサ３５からのエン
ジン水温信号，スロットルセンサ１４からのスロットル
開度信号等が入力される。

【００２６】コントロールユニット３３は、吸入空気量
とエンジン回転数に基づいて燃料噴射の基本パルスを設
定し、これに水温等の各種補正を加え、さらに、Ｏ₂セ
ンサ２０の出力に基づくフィードバック補正を加えたパ
ルス幅の噴射パルスをインジェクタ２２に出力する。

【００２７】つぎに、負圧通路２７のソレノイド弁２８
の制御を図３に示すフローチャートによって説明する。
なお、図でＳ１０１〜Ｓ１０４は各ステップを示す。

【００２８】この制御では、まず、エンジン水温（ＴＨ
Ｗ）および吸気温（ＴＨＡ）を読み込む（Ｓ１０１）。

【００２９】つぎに、ＴＨＷおよびＴＨＡがそれぞれ所
定値Ａ，Ｂ以上であるかどうかによって燃料中に気泡が
発生しているかどうかを判定する（Ｓ１０２）。

【００３０】そして、ＴＨＷとＴＨＡがいずれも所定値
以上でなければ、気泡が発生していないと判定し、ソレ
ノイド弁２８を開いてプレッシャレギュレータ２６に負
圧を導入し、燃圧を吸気管負圧との差圧が一定になるよ
う制御する（Ｓ１０３）。

【００３１】また、ＴＨＷおよびＴＨＡがいずれも所定
値以上であれば、燃料中に気泡が発生していると判定
し、ソレノイド弁２８を閉じて大気にリークさせる（Ｓ
１０４）。この時、燃圧は大気圧との差圧が一定となる
よう制御され、したがって、通常時に比べ燃圧設定が上
昇する。

【００３２】エンジン水温および吸気温が高い時に上記
のように燃圧を高くすることは、燃料中の気泡を潰し、
また、パルス幅が同じでも噴射量が多くなるため気泡に
よる燃料噴射量の目減りを補償するという効果を奏す
る。

【００３３】つぎに、アシストエア供給量およびＩＳＣ
の制御を図４に示すフローチャートによって説明する。
なお、図でＳ２０１〜Ｓ２０６は各ステップを示す。

【００３４】この制御では、まず、やはりエンジン水温
（ＴＨＷ）と吸気温（ＴＨＡ）を読み込む（Ｓ２０
１）。

【００３５】つぎに、ＴＨＷおよびＴＨＡがそれぞれ所
定値Ａ，Ｂ以上であるかどうかによって燃料中に気泡が
発生しているかどうかを判定する（Ｓ２０２）。

【００３６】そして、ＴＨＷとＴＨＡがいずれも所定値
以上でなければ、気泡が発生していないと判定して、通
常設定のマップによってソレノイド弁３０を制御する
（Ｓ２０３）。また、アイドル時の目標回転数と実回転
数の偏差に基づいた制御信号によってＩＳＣバルブ３２
を制御し、それによってアイドル時のエンジン回転数を
目標回転数に収束させるといった通常のＩＳＣ制御を行
う（Ｓ２０４）。

【００３７】また、ＴＨＷおよびＴＨＡがいずれも所定
値以上であれば、燃料中に気泡が発生していると判定
し、熱間設定のマップによってソレノイド弁３０を制御
し、アシストエア供給量を増量する（Ｓ２０５）。ま
た、熱間時というのは元々空燃比の変動が大きいため、
フィードバックによってかえって回転が不安定になると
いうことで、フィードバックが効かないようアイドル目
標回転数を高めるか、あるいはＩＳＣのエア量を強制的
に減らすようにする（Ｓ２０６）。

【００３８】図５および図６は上記アシストエア制御に
おけるアシストエア供給量のマップを模式的に示してい
る。

【００３９】まず、図５は通常設定のマップであって、
縦軸には負荷（スロットル開度）、横軸にはエンジン水
温（ＴＨＷ）をとっている。この通常設定のマップで
は、アシストエア供給量は低水温側で大きく、また、高
負荷側で大きくなるよう設定されている。

【００４０】また、図６は熱間設定のマップである。熱
間設定のマップでは、エンジン水温が高い領域でアシス
トエア供給量が増量される。また、このエンジン水温が
高い領域では、高負荷側程アシストエア供給量の増量幅
が小さくされる。

【００４１】このように熱間時にアシストエア供給量が
増量されることにより、アシストエアによる燃料の微粒
化が一層促進され、その結果、吸気ポート壁面への燃料
付着が抑制される。また、アシストエアによりインジェ
クタ２２が冷却されることにより、燃料中の気泡発生そ
のものが抑制される。さらにまた、高負荷側程アシスト
エア供給量の増量幅が小さくされることにより、気化促
進に伴う充填量の低下が防止される。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、燃圧上昇時に噴射燃料の流速が高まることに伴う吸
気ポート壁面への燃料付着をアシストエアによる燃料微
粒化によって抑制することができる。

【００４３】また、特に熱間時に燃圧を上昇させるもの
においては、アシストエアの増量によってインジェクタ
の冷却を促進し、燃料中の気泡発生を抑制することがで
きる。

【００４４】また、高負荷程アシストエアの増量幅を小
さくすることにより、気化促進に伴ってエンジンの充填
量が低下するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成図

【図２】本発明の一実施例の全体システム図

【図３】同実施例における燃圧制御のフローチャート

【図４】同実施例におけるアシストエアおよびＩＳＣ制
御のフローチャート

【図５】同実施例における通常設定のアシストエア量の
マップ

【図６】同実施例における熱間設定のアシストエア量の
マップ

【符号の説明】

１エンジン１６吸気温センサ２１吸気ポート２２インジェクタ２５燃料通路２６プレッシャレギュレータ（燃圧調整装置）２７負圧通路２８ソレノイド弁２９アシストエア通路３０ソレノイド弁３３コントロールユニット３５水温センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、該運転状態検出手段の出力を受け、エンジ
ンが所定の運転状態にある時に燃圧調整装置を制御して
インジェクタに供給される燃料の圧力を上昇させる燃圧
上昇手段を備えたエンジンにおいて、前記インジェクタ
に燃料微粒化のためのアシストエアを供給するアシスト
エア供給装置と、燃圧上昇時に前記アシストエア供給装
置を制御してアシストエア供給量を増量するアシストエ
ア増量手段を設けたことを特徴とするエンジンのアシス
トエア制御装置。
【請求項２】燃圧上昇手段はエンジンの熱間運転時に
燃圧を上昇させるものである請求項１記載のエンジンの
アシストエア制御装置。
【請求項３】エンジンの運転状態が高負荷側となる程
アシストエア供給量の増量幅を減少させる高負荷時増量
幅減少手段を備えた請求項１または２記載のエンジンの
アシストエア制御装置。