JPH09166039A - 筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴射装置Info
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- JPH09166039A JPH09166039A JP32736895A JP32736895A JPH09166039A JP H09166039 A JPH09166039 A JP H09166039A JP 32736895 A JP32736895 A JP 32736895A JP 32736895 A JP32736895 A JP 32736895A JP H09166039 A JPH09166039 A JP H09166039A
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- fuel injection
- pressure
- injection
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0602—Fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/02—Fuel evaporation in fuel rails, e.g. in common rails
Abstract
(57)【要約】
【課題】 筒内直接噴射式火花点火内燃機関において、
低温始動時など、燃料圧力よりも筒内圧力が高い状態で
燃料噴射弁９が動作して、筒内のガスが燃料噴射弁９に
逆流してしまい、燃料噴射弁９内に気泡を生成して、噴
射不能となるのを防止する。 【解決手段】 燃料噴射弁９に供給される燃料圧力を燃
料圧力センサにより検出する。そして、排気弁８の略閉
弁時から、燃料圧力＞筒内圧力であるクランク角区間の
み燃料噴射を可能とし、それ以外のクランク角区間のと
きに燃料噴射を禁止する。
低温始動時など、燃料圧力よりも筒内圧力が高い状態で
燃料噴射弁９が動作して、筒内のガスが燃料噴射弁９に
逆流してしまい、燃料噴射弁９内に気泡を生成して、噴
射不能となるのを防止する。 【解決手段】 燃料噴射弁９に供給される燃料圧力を燃
料圧力センサにより検出する。そして、排気弁８の略閉
弁時から、燃料圧力＞筒内圧力であるクランク角区間の
み燃料噴射を可能とし、それ以外のクランク角区間のと
きに燃料噴射を禁止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内直接噴射式火
花点火内燃機関の燃料噴射装置に関する。
花点火内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の筒内直接噴射式火花点火内燃機関
としては、例えば特開昭６０−３０４２０号公報に開示
されるものがある。この機関では、運転条件に応じて燃
料噴射時期を変化させるようにしている。すなわち、低
負荷運転時には、燃料噴射時期を遅らせて、圧縮行程後
半に燃料を点火栓付近に噴射することで、点火栓付近の
混合気濃度を高めて、良好な着火と燃焼を得られるよう
にしている。一方、高負荷運転時には、燃料噴射時期を
早めて、吸気行程前半に燃料を噴射することで、燃料を
筒内に充分拡散させて均一な混合気を形成し、出力の向
上を図るようにしている。
としては、例えば特開昭６０−３０４２０号公報に開示
されるものがある。この機関では、運転条件に応じて燃
料噴射時期を変化させるようにしている。すなわち、低
負荷運転時には、燃料噴射時期を遅らせて、圧縮行程後
半に燃料を点火栓付近に噴射することで、点火栓付近の
混合気濃度を高めて、良好な着火と燃焼を得られるよう
にしている。一方、高負荷運転時には、燃料噴射時期を
早めて、吸気行程前半に燃料を噴射することで、燃料を
筒内に充分拡散させて均一な混合気を形成し、出力の向
上を図るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の筒内直接噴射式火花点火内燃機関にあって
は、圧縮行程噴射をする際に充分な燃料圧力が得られて
いないと、燃料圧力よりも筒内圧力が高くなり、筒内の
ガスが燃料噴射弁に逆流してしまう結果、燃料噴射弁及
び配管内に気泡を生成し、正しく燃料を噴射することが
できなくなる可能性があった。また、所定の燃料圧力よ
りも低い燃料圧力で必要充分量の燃料を噴射しようとす
ると、所定の燃料圧力で噴射する場合に比べて燃料噴射
期間が長くなるために、燃料圧力よりも筒内圧力が高く
なる時期まで燃料噴射期間が延びてしまいやすい。
うな従来の筒内直接噴射式火花点火内燃機関にあって
は、圧縮行程噴射をする際に充分な燃料圧力が得られて
いないと、燃料圧力よりも筒内圧力が高くなり、筒内の
ガスが燃料噴射弁に逆流してしまう結果、燃料噴射弁及
び配管内に気泡を生成し、正しく燃料を噴射することが
できなくなる可能性があった。また、所定の燃料圧力よ
りも低い燃料圧力で必要充分量の燃料を噴射しようとす
ると、所定の燃料圧力で噴射する場合に比べて燃料噴射
期間が長くなるために、燃料圧力よりも筒内圧力が高く
なる時期まで燃料噴射期間が延びてしまいやすい。
【０００４】これは、特に低温時の機関の始動時のよう
に、燃料ポンプの回転数が通常運転時に対し上昇してい
ないときに問題となる。このようなことが発生しないよ
うに機関の始動直後から規定の燃料圧力を得るために
は、どのような条件でも燃料ポンプを規定の回転数で駆
動する手段（例えば電動モータ等）や、通常運転時に必
要な容量に比べて大容量の燃料ポンプが必要となり、そ
の構造が複雑になったり、機械損失が大きくなったりす
る。
に、燃料ポンプの回転数が通常運転時に対し上昇してい
ないときに問題となる。このようなことが発生しないよ
うに機関の始動直後から規定の燃料圧力を得るために
は、どのような条件でも燃料ポンプを規定の回転数で駆
動する手段（例えば電動モータ等）や、通常運転時に必
要な容量に比べて大容量の燃料ポンプが必要となり、そ
の構造が複雑になったり、機械損失が大きくなったりす
る。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、燃料圧力との関係で燃料噴射を制限することによ
り、始動不能となる最悪の事態を回避することを目的と
する。
み、燃料圧力との関係で燃料噴射を制限することによ
り、始動不能となる最悪の事態を回避することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴
射装置において、図１に示すように、燃料噴射弁に供給
される燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、検出さ
れた燃料圧力が筒内圧力以上であるクランク角区間のみ
燃料噴射を可能とし、それ以外のクランク角区間のとき
に燃料噴射を禁止する燃料噴射禁止手段と、を設けたこ
とを特徴とする。
る発明では、筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴
射装置において、図１に示すように、燃料噴射弁に供給
される燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、検出さ
れた燃料圧力が筒内圧力以上であるクランク角区間のみ
燃料噴射を可能とし、それ以外のクランク角区間のとき
に燃料噴射を禁止する燃料噴射禁止手段と、を設けたこ
とを特徴とする。
【０００７】これにより、燃料圧力よりも筒内圧力が高
い状態で燃料噴射弁が動作することがなくなり、エンジ
ン筒内のガスが燃料噴射弁に逆流して気泡の生成により
噴射不能となるのを防止できる。請求項２に係る発明で
は、前記燃料噴射禁止手段は、排気弁のリフト量が所定
値以下になった時（例えば弁リフトが１mm以下になった
時）から燃料圧力が筒内圧力以上であるクランク角区間
のみ燃料噴射を可能とし、それ以外のクランク角区間の
ときに燃料噴射を禁止するものであることを特徴とす
る。
い状態で燃料噴射弁が動作することがなくなり、エンジ
ン筒内のガスが燃料噴射弁に逆流して気泡の生成により
噴射不能となるのを防止できる。請求項２に係る発明で
は、前記燃料噴射禁止手段は、排気弁のリフト量が所定
値以下になった時（例えば弁リフトが１mm以下になった
時）から燃料圧力が筒内圧力以上であるクランク角区間
のみ燃料噴射を可能とし、それ以外のクランク角区間の
ときに燃料噴射を禁止するものであることを特徴とす
る。
【０００８】これにより、開いている排気弁から、噴射
した燃料が直接排気管へ流出して、排気ガス中の炭化水
素成分を増加させてしまうことを防止できる。請求項３
に係る発明では、前記燃料噴射禁止手段は、予め与えら
れるか計算された燃料噴射量を燃料噴射可能区間にて噴
射しきれないときに、燃料を噴射しないものであること
を特徴とする。この場合は、燃料圧力が上昇してから、
正規の燃料噴射がなされる。
した燃料が直接排気管へ流出して、排気ガス中の炭化水
素成分を増加させてしまうことを防止できる。請求項３
に係る発明では、前記燃料噴射禁止手段は、予め与えら
れるか計算された燃料噴射量を燃料噴射可能区間にて噴
射しきれないときに、燃料を噴射しないものであること
を特徴とする。この場合は、燃料圧力が上昇してから、
正規の燃料噴射がなされる。
【０００９】請求項４に係る発明では、前記燃料噴射禁
止手段は、予め与えられるか計算された燃料噴射量を燃
料噴射可能区間にて噴射しきれないときに、燃料噴射量
を燃料噴射可能区間にて噴射可能な量に制限するもので
あることを特徴とする。この場合は、可能な範囲で最大
の燃料を噴射することにより、可能な限り速やかに機関
の運転がなされる。
止手段は、予め与えられるか計算された燃料噴射量を燃
料噴射可能区間にて噴射しきれないときに、燃料噴射量
を燃料噴射可能区間にて噴射可能な量に制限するもので
あることを特徴とする。この場合は、可能な範囲で最大
の燃料を噴射することにより、可能な限り速やかに機関
の運転がなされる。
【００１０】請求項５に係る発明では、機関の運転状態
に応じて、燃料噴射時期を早くしたいときには燃料噴射
開始時期を燃料噴射可能区間の開始点に設定して燃料噴
射を行い、燃料噴射時期を遅らせたいときには燃料噴射
終了時期が燃料噴射可能区間の終了点となるように燃料
噴射を行う燃料噴射時期制御手段を備えることを特徴と
する。
に応じて、燃料噴射時期を早くしたいときには燃料噴射
開始時期を燃料噴射可能区間の開始点に設定して燃料噴
射を行い、燃料噴射時期を遅らせたいときには燃料噴射
終了時期が燃料噴射可能区間の終了点となるように燃料
噴射を行う燃料噴射時期制御手段を備えることを特徴と
する。
【００１１】これにより、機関運転状態に応じて燃料噴
射時期を切換える場合でも、最適に燃料噴射を行うこと
ができる。
射時期を切換える場合でも、最適に燃料噴射を行うこと
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２は筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃焼室
の例である。燃焼室１はシリンダヘッド２とピストン３
とにより画成されている。そして、シリンダヘッド２側
には中心部に点火栓４が配置されると共に、これを囲ん
で吸気ポート５及び排気ポート６が形成され、それぞれ
に吸気弁７及び排気弁８が装着されている。
する。図２は筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃焼室
の例である。燃焼室１はシリンダヘッド２とピストン３
とにより画成されている。そして、シリンダヘッド２側
には中心部に点火栓４が配置されると共に、これを囲ん
で吸気ポート５及び排気ポート６が形成され、それぞれ
に吸気弁７及び排気弁８が装着されている。
【００１３】燃料噴射弁（インジェクタ）９は、燃焼室
１内に直接燃料を噴射するように備えられ、燃料は全気
筒共通の燃料ギャラリ10より供給されるようになってい
る。図３は前記燃料噴射弁９への燃料供給系の例であ
る。燃料タンク11内に電動式の低圧燃料ポンプ12が配置
され、燃料タンク11内の燃料は低圧燃料ポンプ12により
吸入されて燃料フィード配管13に送られ、燃料フィルタ
14を通って高圧燃料ポンプ15に供給される。
１内に直接燃料を噴射するように備えられ、燃料は全気
筒共通の燃料ギャラリ10より供給されるようになってい
る。図３は前記燃料噴射弁９への燃料供給系の例であ
る。燃料タンク11内に電動式の低圧燃料ポンプ12が配置
され、燃料タンク11内の燃料は低圧燃料ポンプ12により
吸入されて燃料フィード配管13に送られ、燃料フィルタ
14を通って高圧燃料ポンプ15に供給される。
【００１４】高圧燃料ポンプ15は機関のクランク軸ない
しカム軸により駆動され、これにより燃料は高圧化され
て、燃料ギャラリ10に供給され、ここから各燃料噴射弁
９に分配されて、各燃料噴射タイミングで噴射される。
ここで、燃料ギャラリ10内の燃料圧力はリリーフ機能を
有する高圧レギュレータ16にて調圧され、余剰燃料は配
管17を通り、低圧レギュレータ18を介して燃料リターン
配管19より燃料タンク11に戻る。低圧レギュレータ18は
その入口側で高圧燃料ポンプ15の吸入側と連通管20によ
り連通していて、高圧燃料ポンプ15の吸入側の燃料圧力
をほぼ一定に保持する機能を有する。
しカム軸により駆動され、これにより燃料は高圧化され
て、燃料ギャラリ10に供給され、ここから各燃料噴射弁
９に分配されて、各燃料噴射タイミングで噴射される。
ここで、燃料ギャラリ10内の燃料圧力はリリーフ機能を
有する高圧レギュレータ16にて調圧され、余剰燃料は配
管17を通り、低圧レギュレータ18を介して燃料リターン
配管19より燃料タンク11に戻る。低圧レギュレータ18は
その入口側で高圧燃料ポンプ15の吸入側と連通管20によ
り連通していて、高圧燃料ポンプ15の吸入側の燃料圧力
をほぼ一定に保持する機能を有する。
【００１５】前記高圧燃料ポンプ15は、機関のクランク
軸ないしカム軸により駆動されることから、機関回転数
が低い時はポンプ回転数も低く、その吐出圧力も低い。
よって、噴射燃料の燃料圧力が低い場合があり得る。こ
の燃料圧力の検出のため、燃料ギャラリ10内に臨ませ
て、燃料圧力検出手段としての燃料圧力センサ21が取付
けられている。
軸ないしカム軸により駆動されることから、機関回転数
が低い時はポンプ回転数も低く、その吐出圧力も低い。
よって、噴射燃料の燃料圧力が低い場合があり得る。こ
の燃料圧力の検出のため、燃料ギャラリ10内に臨ませ
て、燃料圧力検出手段としての燃料圧力センサ21が取付
けられている。
【００１６】図４は燃料圧力が一定の場合の筒内圧力と
の関係の例である。また、図５は燃料圧力が変化してい
る場合の筒内圧力との関係の例である。燃料噴射弁９に
かかる燃料圧力が筒内圧力よりも低い場合は、エンジン
筒内のガスが燃料噴射弁９に逆流して燃料噴射弁９及び
配管内に気泡を生成し、正しく燃料を噴射することがで
きなくなる可能性があるので、燃料圧力＞筒内圧力であ
るクランク区間のみ燃料噴射可能とし、それ以外のクラ
ンク角区間のときは燃料噴射禁止とする。特に、機関始
動時のように燃料圧力が低く、さらに、低い燃料圧力の
ために必要充分な燃料を噴射するための期間が長くなる
ような状態で、このような問題が生じ易い。
の関係の例である。また、図５は燃料圧力が変化してい
る場合の筒内圧力との関係の例である。燃料噴射弁９に
かかる燃料圧力が筒内圧力よりも低い場合は、エンジン
筒内のガスが燃料噴射弁９に逆流して燃料噴射弁９及び
配管内に気泡を生成し、正しく燃料を噴射することがで
きなくなる可能性があるので、燃料圧力＞筒内圧力であ
るクランク区間のみ燃料噴射可能とし、それ以外のクラ
ンク角区間のときは燃料噴射禁止とする。特に、機関始
動時のように燃料圧力が低く、さらに、低い燃料圧力の
ために必要充分な燃料を噴射するための期間が長くなる
ような状態で、このような問題が生じ易い。
【００１７】尚、筒内圧力は、センサにより検知した
り、クランク角に対するテーブルを参照する等の手段に
より得ることができる（図示せず）。一方、排気弁８が
開いている間に燃料を噴射すると、排気ポート６に直接
燃料が出てしまい、排気ガス中の炭化水素成分を増加さ
せてしまうので、排気弁８の略閉弁時（弁リフトが所定
値以下になった時）から燃料圧力＞筒内圧力であるクラ
ンク角のみ燃料噴射可能とし、排気弁８が閉じる以前の
区間も燃料噴射禁止とする。特に、機関始動時のように
排気圧力が高くなく、かつ吸気圧力の負圧も発達してい
なく、さらに、燃料圧力が低いために必要充分な燃料を
噴射するための期間が長くなるような状態では、このよ
うな問題が生じ易い。
り、クランク角に対するテーブルを参照する等の手段に
より得ることができる（図示せず）。一方、排気弁８が
開いている間に燃料を噴射すると、排気ポート６に直接
燃料が出てしまい、排気ガス中の炭化水素成分を増加さ
せてしまうので、排気弁８の略閉弁時（弁リフトが所定
値以下になった時）から燃料圧力＞筒内圧力であるクラ
ンク角のみ燃料噴射可能とし、排気弁８が閉じる以前の
区間も燃料噴射禁止とする。特に、機関始動時のように
排気圧力が高くなく、かつ吸気圧力の負圧も発達してい
なく、さらに、燃料圧力が低いために必要充分な燃料を
噴射するための期間が長くなるような状態では、このよ
うな問題が生じ易い。
【００１８】尚、図５のように燃料圧力が急激に変動す
る場合には、燃料圧力センサの出力信号より燃料圧力を
推定する処理を行うことが望ましい（図示せず）。次に
本発明に係る制御をフローチャートにより説明する。図
６及び図７は第１の実施例のフローチャートである。ス
テップ１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、
他の制御ルーチンから与えられた燃料噴射量Ｑｆを引継
ぐ。
る場合には、燃料圧力センサの出力信号より燃料圧力を
推定する処理を行うことが望ましい（図示せず）。次に
本発明に係る制御をフローチャートにより説明する。図
６及び図７は第１の実施例のフローチャートである。ス
テップ１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、
他の制御ルーチンから与えられた燃料噴射量Ｑｆを引継
ぐ。
【００１９】ステップ２では、燃料圧力センサ21から得
られた燃料圧力Ｐｆを読込み、ステップ３で予め定めた
燃料圧力Ｐｒ以上か否かを判断する。この処理はなくて
もよいが、Ｐｆ≧Ｐｒであれば、燃料噴射率が充分に高
く、噴射期間が短くなり、また、高圧レギュレータ16に
より燃料圧力ＰｆとＰｒとの差が充分に小さく、燃料圧
力をＰｒとみなすことができ、燃料噴射に要する期間が
簡便に得られるので、別制御（ステップ４）とした方が
よい。
られた燃料圧力Ｐｆを読込み、ステップ３で予め定めた
燃料圧力Ｐｒ以上か否かを判断する。この処理はなくて
もよいが、Ｐｆ≧Ｐｒであれば、燃料噴射率が充分に高
く、噴射期間が短くなり、また、高圧レギュレータ16に
より燃料圧力ＰｆとＰｒとの差が充分に小さく、燃料圧
力をＰｒとみなすことができ、燃料噴射に要する期間が
簡便に得られるので、別制御（ステップ４）とした方が
よい。
【００２０】ステップ５〜８とステップ９〜12は並列に
記述してあるが、実際には直列でも構わない。ステップ
５，６では、テーブルを参照して、燃料圧力Ｐｆで燃料
噴射量Ｑｆを噴射するための所要噴射時間Ｔinj を求め
る。そして、ステップ７，８では、機関回転数Ｎｅを読
込んで、所要噴射時間Ｔinj を機関回転数Ｎｅのときの
所要噴射期間（クランク角）θinj に変換する。
記述してあるが、実際には直列でも構わない。ステップ
５，６では、テーブルを参照して、燃料圧力Ｐｆで燃料
噴射量Ｑｆを噴射するための所要噴射時間Ｔinj を求め
る。そして、ステップ７，８では、機関回転数Ｎｅを読
込んで、所要噴射時間Ｔinj を機関回転数Ｎｅのときの
所要噴射期間（クランク角）θinj に変換する。
【００２１】ステップ９，10では、筒内圧力Ｐｃとクラ
ンク角ＣＡのテーブルを参照して、燃料圧力Ｐｆと筒内
圧力Ｐｃとが等しくなるクランク角ＣＡｃを求める。
尚、実際にはＣＡｃは演算誤差を考慮して計算上得られ
た筒内圧力Ｐｃと燃料圧力Ｐｆとが等しくなるクランク
角よりも早めに設定することが望ましい。そして、ステ
ップ11，12では、排気弁が閉じるクランク角ＣＡｏを読
込み、ＣＡｏからＣＡｃまでの噴射可能期間θｐ＝ＣＡ
ｃ−ＣＡｏを求める。尚、実際にはＣＡｏは噴射弁の応
答遅れ及び噴射された燃料が排気弁まで移動する時間等
を考慮して、排気弁が閉じる時期よりも早く設定でき
る。
ンク角ＣＡのテーブルを参照して、燃料圧力Ｐｆと筒内
圧力Ｐｃとが等しくなるクランク角ＣＡｃを求める。
尚、実際にはＣＡｃは演算誤差を考慮して計算上得られ
た筒内圧力Ｐｃと燃料圧力Ｐｆとが等しくなるクランク
角よりも早めに設定することが望ましい。そして、ステ
ップ11，12では、排気弁が閉じるクランク角ＣＡｏを読
込み、ＣＡｏからＣＡｃまでの噴射可能期間θｐ＝ＣＡ
ｃ−ＣＡｏを求める。尚、実際にはＣＡｏは噴射弁の応
答遅れ及び噴射された燃料が排気弁まで移動する時間等
を考慮して、排気弁が閉じる時期よりも早く設定でき
る。
【００２２】ステップ13では、所要噴射期間θinj が噴
射可能期間θｐよりも短い（θinj＜θｐ）かを判断
し、長ければ、ステップ14で燃料噴射ＮＧとしている。
例えば極低温始動時などは燃料噴射せずにクランキング
することにより、燃料圧力Ｐｆが上昇してから燃料噴射
可能となる。ステップ15では、機関の運転状態を読込
み、これに基づき、ステップ16で燃料噴射時期をできる
だけ早くした方が好ましい状態であると判断した場合、
ステップ17で燃料噴射開始クランク角をＣＡｏ、燃料噴
射終了クランク角をＣＡｏ＋θinj として、燃料噴射時
期を決定する。
射可能期間θｐよりも短い（θinj＜θｐ）かを判断
し、長ければ、ステップ14で燃料噴射ＮＧとしている。
例えば極低温始動時などは燃料噴射せずにクランキング
することにより、燃料圧力Ｐｆが上昇してから燃料噴射
可能となる。ステップ15では、機関の運転状態を読込
み、これに基づき、ステップ16で燃料噴射時期をできる
だけ早くした方が好ましい状態であると判断した場合、
ステップ17で燃料噴射開始クランク角をＣＡｏ、燃料噴
射終了クランク角をＣＡｏ＋θinj として、燃料噴射時
期を決定する。
【００２３】逆にステップ18で燃料噴射時期をできるだ
け遅くした方が好ましい状態であると判断した場合、ス
テップ19で燃料噴射開始クランク角をＣＡｃ−θinj 、
燃料噴射終了クランク角をＣＡｃとして、燃料噴射時期
を決定する。ステップ20，21では、上記の条件に合致し
ない場合、燃料噴射開始クランク角ＣＡｔをテーブルよ
り読込み、ＣＡｔで噴射開始した場合に所要噴射期間θ
injがＣＡｃを超える（ＣＡｔ＋θinj ＞ＣＡｃ）か否
かを判断している。
け遅くした方が好ましい状態であると判断した場合、ス
テップ19で燃料噴射開始クランク角をＣＡｃ−θinj 、
燃料噴射終了クランク角をＣＡｃとして、燃料噴射時期
を決定する。ステップ20，21では、上記の条件に合致し
ない場合、燃料噴射開始クランク角ＣＡｔをテーブルよ
り読込み、ＣＡｔで噴射開始した場合に所要噴射期間θ
injがＣＡｃを超える（ＣＡｔ＋θinj ＞ＣＡｃ）か否
かを判断している。
【００２４】ＣＡｔ＋θinj ＞ＣＡｃの場合、すなわ
ち、ＣＡｃまでに噴射が終了しない場合には、前記ステ
ップ17で燃料噴射開始クランク角をＣＡｏ、燃料噴射終
了クランク角をＣＡｏ＋θinj として、燃料噴射時期を
決定する。ＣＡｔ＋θinj ≦ＣＡｃの場合、すなわち、
ＣＡｃ以前に噴射が終了する場合には、ステップ22で燃
料噴射開始クランク角をＣＡｔ、燃料噴射終了クランク
角をＣＡｔ＋θinj として、燃料噴射時期を決定する。
ち、ＣＡｃまでに噴射が終了しない場合には、前記ステ
ップ17で燃料噴射開始クランク角をＣＡｏ、燃料噴射終
了クランク角をＣＡｏ＋θinj として、燃料噴射時期を
決定する。ＣＡｔ＋θinj ≦ＣＡｃの場合、すなわち、
ＣＡｃ以前に噴射が終了する場合には、ステップ22で燃
料噴射開始クランク角をＣＡｔ、燃料噴射終了クランク
角をＣＡｔ＋θinj として、燃料噴射時期を決定する。
【００２５】ここで、ステップ２の部分が燃料圧力セン
サ21と共に燃料圧力検出手段に相当し、ステップ５〜14
の部分が燃料噴射禁止手段に相当する。また、ステップ
15〜22の部分が燃料噴射時期制御手段に相当する。尚、
早期に燃料噴射する場合と遅くに燃料噴射する場合とで
は、燃料を噴射する場の背圧、すなわち筒内圧力Ｐｃが
異なるために燃料噴射量Ｑｆに対する所要噴射期間θin
j が異なるため、補正手段（図示せず）を組込む方がよ
り正確な燃料噴射量を実現できる。
サ21と共に燃料圧力検出手段に相当し、ステップ５〜14
の部分が燃料噴射禁止手段に相当する。また、ステップ
15〜22の部分が燃料噴射時期制御手段に相当する。尚、
早期に燃料噴射する場合と遅くに燃料噴射する場合とで
は、燃料を噴射する場の背圧、すなわち筒内圧力Ｐｃが
異なるために燃料噴射量Ｑｆに対する所要噴射期間θin
j が異なるため、補正手段（図示せず）を組込む方がよ
り正確な燃料噴射量を実現できる。
【００２６】図８は第２の実施例のフローチャートであ
り、図６に続き、図７に代えて実行される。図８のフロ
ーチャートでは、図７に対し、ステップ21で、ＣＡｔ＋
θinj ＞ＣＡｃの場合、すなわち、ＣＡｃまでに噴射が
終了しない場合には、前記ステップ19で燃料噴射開始ク
ランク角をＣＡｃ−θinj 、燃料噴射終了クランク角を
ＣＡｃとして、燃料噴射時期を決定する。また、ＣＡｔ
＋θinj ≦ＣＡｃの場合、すなわち、ＣＡｃ以前に噴射
が終了する場合には、前記ステップ22で燃料噴射開始ク
ランク角をＣＡｔ、燃料噴射終了クランク角をＣＡｔ＋
θinj として、燃料噴射時期を決定する。
り、図６に続き、図７に代えて実行される。図８のフロ
ーチャートでは、図７に対し、ステップ21で、ＣＡｔ＋
θinj ＞ＣＡｃの場合、すなわち、ＣＡｃまでに噴射が
終了しない場合には、前記ステップ19で燃料噴射開始ク
ランク角をＣＡｃ−θinj 、燃料噴射終了クランク角を
ＣＡｃとして、燃料噴射時期を決定する。また、ＣＡｔ
＋θinj ≦ＣＡｃの場合、すなわち、ＣＡｃ以前に噴射
が終了する場合には、前記ステップ22で燃料噴射開始ク
ランク角をＣＡｔ、燃料噴射終了クランク角をＣＡｔ＋
θinj として、燃料噴射時期を決定する。
【００２７】図９は第３実施例のフローチャートであ
り、図６に続き、図７に代えて実行される。また、図10
は第４の実施例のフローチャートであり、図６に続き、
図７（図８）に代えて実行される。図９又は図10のフロ
ーチャートでは、それぞれ図７、図８に対し、ステップ
13で所要噴射期間θinj が噴射可能期間θｐよりも短い
（θinj ＜θｐ）か否かを判断し、長ければ、ステップ
14’で、燃料噴射開始クランク角をＣＡｏ、燃料噴射終
了クランク角をＣＡｃとして、燃料噴射時期を決定す
る。
り、図６に続き、図７に代えて実行される。また、図10
は第４の実施例のフローチャートであり、図６に続き、
図７（図８）に代えて実行される。図９又は図10のフロ
ーチャートでは、それぞれ図７、図８に対し、ステップ
13で所要噴射期間θinj が噴射可能期間θｐよりも短い
（θinj ＜θｐ）か否かを判断し、長ければ、ステップ
14’で、燃料噴射開始クランク角をＣＡｏ、燃料噴射終
了クランク角をＣＡｃとして、燃料噴射時期を決定す
る。
【００２８】例えば低温始動時などは必要充分な燃料噴
射量が噴射できなくとも、可能な範囲で最大の燃料を噴
射することにより、クランキング開始後、可能な限り速
やかに着火させることが可能となる。
射量が噴射できなくとも、可能な範囲で最大の燃料を噴
射することにより、クランキング開始後、可能な限り速
やかに着火させることが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴
射装置において、燃料圧力が筒内圧力以上であるクラン
ク角区間のみ燃料噴射を可能とし、それ以外のクランク
角区間のときに燃料噴射を禁止するようにしたため、燃
料圧力よりも筒内圧力が高い状態で燃料噴射弁が動作し
て、エンジン筒内のガスが燃料噴射弁に逆流してしま
い、燃料噴射弁及び配管内に気泡を生成し、正しく燃料
を噴射することができなくなることを防止できるという
効果が得られる。
明によれば、筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴
射装置において、燃料圧力が筒内圧力以上であるクラン
ク角区間のみ燃料噴射を可能とし、それ以外のクランク
角区間のときに燃料噴射を禁止するようにしたため、燃
料圧力よりも筒内圧力が高い状態で燃料噴射弁が動作し
て、エンジン筒内のガスが燃料噴射弁に逆流してしま
い、燃料噴射弁及び配管内に気泡を生成し、正しく燃料
を噴射することができなくなることを防止できるという
効果が得られる。
【００３０】請求項２に係る発明によれば、排気弁のリ
フト量が所定値以下になった時から燃料圧力が筒内圧力
以上であるクランク角区間のみ燃料噴射を可能とし、そ
れ以外のクランク角区間のときに燃料噴射を禁止するよ
うにしたため、開いている排気弁から、噴射した燃料が
直接排気管へ流出して、排気ガス中の炭化水素成分を増
加させてしまうことを防止できるという効果が得られ
る。
フト量が所定値以下になった時から燃料圧力が筒内圧力
以上であるクランク角区間のみ燃料噴射を可能とし、そ
れ以外のクランク角区間のときに燃料噴射を禁止するよ
うにしたため、開いている排気弁から、噴射した燃料が
直接排気管へ流出して、排気ガス中の炭化水素成分を増
加させてしまうことを防止できるという効果が得られ
る。
【００３１】請求項３に係る発明によれば、予め与えら
れるか計算された燃料噴射量を燃料噴射可能区間にて噴
射しきれないときに、燃料を噴射しないようにしたた
め、燃料圧力が上昇して、正規の燃料噴射が可能になる
のを待つことで、排気性能上優れると言える。請求項４
に係る発明によれば、予め与えられるか計算された燃料
噴射量を燃料噴射可能区間にて噴射しきれないときに、
燃料噴射量を燃料噴射可能区間にて噴射可能な量に制限
するようにしたため、必要充分な燃料噴射量が噴射でき
なくとも、可能な範囲で燃料を噴射することにより、可
能な限り速やかに機関を着火させることが可能となると
いう点に優れる。
れるか計算された燃料噴射量を燃料噴射可能区間にて噴
射しきれないときに、燃料を噴射しないようにしたた
め、燃料圧力が上昇して、正規の燃料噴射が可能になる
のを待つことで、排気性能上優れると言える。請求項４
に係る発明によれば、予め与えられるか計算された燃料
噴射量を燃料噴射可能区間にて噴射しきれないときに、
燃料噴射量を燃料噴射可能区間にて噴射可能な量に制限
するようにしたため、必要充分な燃料噴射量が噴射でき
なくとも、可能な範囲で燃料を噴射することにより、可
能な限り速やかに機関を着火させることが可能となると
いう点に優れる。
【００３２】請求項５に係る発明によれば、機関の運転
状態に応じて、燃料噴射時期を早くしたいときには燃料
噴射開始時期を燃料噴射可能区間の開始点に設定して燃
料噴射を行い、燃料噴射時期を遅らせたいときには燃料
噴射終了時期が燃料噴射可能区間の終了点となるように
燃料噴射を行うようにしたため、機関運転状態に応じて
燃料噴射時期を切換える場合でも、最適に燃料噴射を行
うことができる。
状態に応じて、燃料噴射時期を早くしたいときには燃料
噴射開始時期を燃料噴射可能区間の開始点に設定して燃
料噴射を行い、燃料噴射時期を遅らせたいときには燃料
噴射終了時期が燃料噴射可能区間の終了点となるように
燃料噴射を行うようにしたため、機関運転状態に応じて
燃料噴射時期を切換える場合でも、最適に燃料噴射を行
うことができる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃焼室の
例を示す図
例を示す図
【図３】 燃料供給系の例を示す図
【図４】 燃料圧力が一定の場合の筒内圧力との関係の
例を示す図
例を示す図
【図５】 燃料圧力が変化している場合の筒内圧力との
関係の例を示す図
関係の例を示す図
【図６】 第１の実施例のフローチャート（その１）
【図７】 第１の実施例のフローチャート（その２）
【図８】 第２の実施例のフローチャート
【図９】 第３の実施例のフローチャート
【図10】 第４の実施例のフローチャート
１ 燃焼室 ４ 点火栓 ７ 吸気弁 ８ 排気弁 ９ 燃料噴射弁 12 低圧燃料ポンプ 15 高圧燃料ポンプ 21 燃料圧力センサ
Claims (5)
- 【請求項１】筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴
射装置において、 燃料噴射弁に供給される燃料圧力を検出する燃料圧力検
出手段と、 検出された燃料圧力が筒内圧力以上であるクランク角区
間のみ燃料噴射を可能とし、それ以外のクランク角区間
のときに燃料噴射を禁止する燃料噴射禁止手段と、 を設けたことを特徴とする筒内直接噴射式火花点火内燃
機関の燃料噴射装置。 - 【請求項２】前記燃料噴射禁止手段は、排気弁のリフト
量が所定値以下になった時から燃料圧力が筒内圧力以上
であるクランク角区間のみ燃料噴射を可能とし、それ以
外のクランク角区間のときに燃料噴射を禁止するもので
あることを特徴とする請求項１記載の筒内直接噴射式火
花点火内燃機関の燃料噴射装置。 - 【請求項３】前記燃料噴射禁止手段は、予め与えられる
か計算された燃料噴射量を燃料噴射可能区間にて噴射し
きれないときに、燃料を噴射しないものであることを特
徴とする請求項１又は請求項２記載の筒内直接噴射式火
花点火内燃機関の燃料噴射装置。 - 【請求項４】前記燃料噴射禁止手段は、予め与えられる
か計算された燃料噴射量を燃料噴射可能区間にて噴射し
きれないときに、燃料噴射量を燃料噴射可能区間にて噴
射可能な量に制限するものであることを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機
関の燃料噴射装置。 - 【請求項５】機関の運転状態に応じて、燃料噴射時期を
早くしたいときには燃料噴射開始時期を燃料噴射可能区
間の開始点に設定して燃料噴射を行い、燃料噴射時期を
遅らせたいときには燃料噴射終了時期が燃料噴射可能区
間の終了点となるように燃料噴射を行う燃料噴射時期制
御手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４の
いずれか１つに記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機関
の燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32736895A JPH09166039A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32736895A JPH09166039A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166039A true JPH09166039A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18198365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32736895A Pending JPH09166039A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 筒内直接噴射式火花点火内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09166039A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849460A2 (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection apparatus and method for direct injection type engines |
| JPH11117746A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Agency Of Ind Science & Technol | エンジンの低圧筒内噴射による希薄燃焼方法 |
| WO1999067526A1 (de) * | 1998-06-20 | 1999-12-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine insbesondere eines kraftfahrzeugs |
| WO2004022958A1 (de) * | 2002-08-31 | 2004-03-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
| US7281509B2 (en) | 2004-09-17 | 2007-10-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine system and starting method of internal combustion engine |
| JP2011085053A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP32736895A patent/JPH09166039A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849460A2 (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection apparatus and method for direct injection type engines |
| EP0849460A3 (en) * | 1996-12-19 | 1999-09-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection apparatus and method for direct injection type engines |
| JPH11117746A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Agency Of Ind Science & Technol | エンジンの低圧筒内噴射による希薄燃焼方法 |
| WO1999067526A1 (de) * | 1998-06-20 | 1999-12-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine insbesondere eines kraftfahrzeugs |
| US6439190B1 (en) | 1998-06-20 | 2002-08-27 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine, especially of an automobile |
| WO2004022958A1 (de) * | 2002-08-31 | 2004-03-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
| US7281509B2 (en) | 2004-09-17 | 2007-10-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine system and starting method of internal combustion engine |
| JP2011085053A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
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