JPH11153050A - 筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置 - Google Patents
筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置Info
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- JPH11153050A JPH11153050A JP9319759A JP31975997A JPH11153050A JP H11153050 A JPH11153050 A JP H11153050A JP 9319759 A JP9319759 A JP 9319759A JP 31975997 A JP31975997 A JP 31975997A JP H11153050 A JPH11153050 A JP H11153050A
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴
射制御装置を改良し、機関始動時の着火性を確保するこ
とである。 【解決手段】 機関始動時には正規の燃料噴射Ｂが開始
された後に点火Ｃが開始される筒内噴射式火花点火内燃
機関において、正規の燃料噴射Ｂに先立って、ピストン
が下死点を中心とするクランク角度略１８０°の範囲内
である時に予備燃料噴射Ａを実施する。
射制御装置を改良し、機関始動時の着火性を確保するこ
とである。 【解決手段】 機関始動時には正規の燃料噴射Ｂが開始
された後に点火Ｃが開始される筒内噴射式火花点火内燃
機関において、正規の燃料噴射Ｂに先立って、ピストン
が下死点を中心とするクランク角度略１８０°の範囲内
である時に予備燃料噴射Ａを実施する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内噴射式火花点
火内燃機関の始動時燃料噴射装置に関する。
火内燃機関の始動時燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】筒内噴射式火花点火内燃機関は、少なく
とも機関低負荷時において、圧縮行程で燃料を噴射して
点火プラグ回りだけに着火性の良好な混合気を形成する
ことにより、着火性を確保して気筒内全体としてはリー
ンな混合気の燃焼を可能とする成層燃焼を実施するもの
である。しかしながら、機関始動時に、このような成層
燃焼を実施しようとしても、圧縮行程に噴射された燃料
は、気筒内温度が低いために点火までの短い時間では十
分に気化せず、点火プラグ回りに着火性の良好な混合気
を形成することができない。
とも機関低負荷時において、圧縮行程で燃料を噴射して
点火プラグ回りだけに着火性の良好な混合気を形成する
ことにより、着火性を確保して気筒内全体としてはリー
ンな混合気の燃焼を可能とする成層燃焼を実施するもの
である。しかしながら、機関始動時に、このような成層
燃焼を実施しようとしても、圧縮行程に噴射された燃料
は、気筒内温度が低いために点火までの短い時間では十
分に気化せず、点火プラグ回りに着火性の良好な混合気
を形成することができない。
【０００３】特開昭６４−８７８３５号公報に開示され
ている筒内噴射式内燃機関は、機関始動時における着火
性を確保するために、機関始動時の燃料を吸気行程で噴
射し、燃料が噴射されてから点火までの時間を延長する
ことによって、燃料を十分に気化させることが意図され
ている。
ている筒内噴射式内燃機関は、機関始動時における着火
性を確保するために、機関始動時の燃料を吸気行程で噴
射し、燃料が噴射されてから点火までの時間を延長する
ことによって、燃料を十分に気化させることが意図され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術によっ
て、確かに、機関始動時に噴射された燃料は、点火まで
に気化し易くなるが、気化した燃料は気筒内に拡散して
均一混合気となるために、着火性を確保するには、成層
燃焼時に比較して多量の燃料を吸気行程に噴射すること
が必要である。しかしながら、気筒内温度が低い機関始
動時に、このような多量の燃料を吸気行程に噴射して
も、点火までにその全てを気化させることができず、依
然として機関始動時の着火性を確保することはできな
い。
て、確かに、機関始動時に噴射された燃料は、点火まで
に気化し易くなるが、気化した燃料は気筒内に拡散して
均一混合気となるために、着火性を確保するには、成層
燃焼時に比較して多量の燃料を吸気行程に噴射すること
が必要である。しかしながら、気筒内温度が低い機関始
動時に、このような多量の燃料を吸気行程に噴射して
も、点火までにその全てを気化させることができず、依
然として機関始動時の着火性を確保することはできな
い。
【０００５】従って、本発明の目的は、筒内噴射式火花
点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置を改良し、機関
始動時の着火性を確保することである。
点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置を改良し、機関
始動時の着火性を確保することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載の筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制
御装置は、機関始動時には正規の燃料噴射が開始された
後に点火が開始される筒内噴射式火花点火内燃機関にお
いて、前記正規の燃料噴射に先立って、ピストンが下死
点を中心とするクランク角度略１８０°の範囲内である
時に予備燃料噴射を実施することを特徴とする。
記載の筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制
御装置は、機関始動時には正規の燃料噴射が開始された
後に点火が開始される筒内噴射式火花点火内燃機関にお
いて、前記正規の燃料噴射に先立って、ピストンが下死
点を中心とするクランク角度略１８０°の範囲内である
時に予備燃料噴射を実施することを特徴とする。
【０００７】本発明による請求項２に記載の筒内噴射式
火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置は、請求項
１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴
射制御装置において、前記予備燃料噴射は、ピストンが
下死点近傍である時に実施されることを特徴とする。
火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置は、請求項
１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴
射制御装置において、前記予備燃料噴射は、ピストンが
下死点近傍である時に実施されることを特徴とする。
【０００８】本発明による請求項３に記載の筒内噴射式
火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置は、請求項
１又は２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時
燃料噴射制御装置において、前記ピストンの頂面には、
凹状の燃焼室が形成されていることを特徴とする。
火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置は、請求項
１又は２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時
燃料噴射制御装置において、前記ピストンの頂面には、
凹状の燃焼室が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による始動時燃料
噴射制御装置が取り付けられた筒内噴射式火花点火内燃
機関のピストンが上死点近傍に位置する時の断面図であ
る。同図において、１は吸気弁、２は排気弁である。３
は吸気弁１を介して気筒内へ通じる吸気通路、４は排気
弁２を介して気筒内へ通じる排気通路である。５は気筒
内へ直接的に燃料を噴射する燃料噴射弁である。６は気
筒上部略中心に位置する点火プラグである。７はピスト
ンであり、その頂面には凹状の燃焼室８が形成されてい
る。
噴射制御装置が取り付けられた筒内噴射式火花点火内燃
機関のピストンが上死点近傍に位置する時の断面図であ
る。同図において、１は吸気弁、２は排気弁である。３
は吸気弁１を介して気筒内へ通じる吸気通路、４は排気
弁２を介して気筒内へ通じる排気通路である。５は気筒
内へ直接的に燃料を噴射する燃料噴射弁である。６は気
筒上部略中心に位置する点火プラグである。７はピスト
ンであり、その頂面には凹状の燃焼室８が形成されてい
る。
【００１０】図２は、ピストン７が下死点近傍に位置す
る時の図１と同じ筒内噴射式火花点火内燃機関の断面図
である。同図に示すように、燃料噴射弁５は、ピストン
７が下死点近傍に位置する時にも燃焼室８内へ燃料を噴
射するように配置されている。それにより、ピストン７
がいずれの位置にある時でも、燃料噴射弁５は燃焼室８
内へ燃料を噴射するようになっている。図１に示すよう
に、ピストン７が上死点近傍に位置する圧縮行程末期で
噴射された燃料は、燃焼室８内で気化し、点火プラグ６
回りに集中して着火性の良好な混合気を形成するため
に、良好な成層燃焼を実現することができる。
る時の図１と同じ筒内噴射式火花点火内燃機関の断面図
である。同図に示すように、燃料噴射弁５は、ピストン
７が下死点近傍に位置する時にも燃焼室８内へ燃料を噴
射するように配置されている。それにより、ピストン７
がいずれの位置にある時でも、燃料噴射弁５は燃焼室８
内へ燃料を噴射するようになっている。図１に示すよう
に、ピストン７が上死点近傍に位置する圧縮行程末期で
噴射された燃料は、燃焼室８内で気化し、点火プラグ６
回りに集中して着火性の良好な混合気を形成するため
に、良好な成層燃焼を実現することができる。
【００１１】良好な成層燃焼を実現するためには、燃焼
室８内で気化させた燃料により形成された混合気を点火
時点においても拡散させずに点火プラグ６回りに維持し
なければならず、燃料噴射開始から点火までの時間をあ
まり長くすることはできない。それにより、燃料噴射量
が比較的少ない機関低負荷時には、成層燃焼を実施する
ことができるが、燃料噴射量が比較的多い機関高負荷時
には、吸気行程で燃料を噴射して点火までに均一混合気
を形成し、それによる均一燃焼を実施するようになって
いる。
室８内で気化させた燃料により形成された混合気を点火
時点においても拡散させずに点火プラグ６回りに維持し
なければならず、燃料噴射開始から点火までの時間をあ
まり長くすることはできない。それにより、燃料噴射量
が比較的少ない機関低負荷時には、成層燃焼を実施する
ことができるが、燃料噴射量が比較的多い機関高負荷時
には、吸気行程で燃料を噴射して点火までに均一混合気
を形成し、それによる均一燃焼を実施するようになって
いる。
【００１２】また、機関高負荷時の低負荷側では、成層
混合気を形成するために圧縮行程末期で燃料を噴射する
と共に、必要燃料噴射量に対する不足分を吸気行程で噴
射することも可能である。それにより、点火時点におい
て、点火プラグ６回りには着火性の良好な成層混合気が
形成されると共に、この成層混合気の外側には吸気行程
で噴射された燃料によって希薄な均一混合気が形成さ
れ、低負荷時よりは高出力の成層燃焼を実現することが
できる。
混合気を形成するために圧縮行程末期で燃料を噴射する
と共に、必要燃料噴射量に対する不足分を吸気行程で噴
射することも可能である。それにより、点火時点におい
て、点火プラグ６回りには着火性の良好な成層混合気が
形成されると共に、この成層混合気の外側には吸気行程
で噴射された燃料によって希薄な均一混合気が形成さ
れ、低負荷時よりは高出力の成層燃焼を実現することが
できる。
【００１３】図１及び２において、２０は前述のような
一般的な燃料噴射制御に加えて、機関始動時の燃料噴射
制御を担当する制御装置であり、この始動時燃料噴射制
御のために、スタータスイッチ２１、クランク角センサ
２２、及び基準位置センサ２３等が接続されている。ク
ランク角センサ２２は、クランクシャフト特定位置から
のクランク角度を検出可能なセンサである。また、基準
位置センサ２３は、例えば、カムシャフト等の回転を利
用し、特定気筒の特定位置を検出可能なセンサである。
一般的な燃料噴射制御に加えて、機関始動時の燃料噴射
制御を担当する制御装置であり、この始動時燃料噴射制
御のために、スタータスイッチ２１、クランク角センサ
２２、及び基準位置センサ２３等が接続されている。ク
ランク角センサ２２は、クランクシャフト特定位置から
のクランク角度を検出可能なセンサである。また、基準
位置センサ２３は、例えば、カムシャフト等の回転を利
用し、特定気筒の特定位置を検出可能なセンサである。
【００１４】本実施形態の筒内噴射式火花点火内燃機関
は、４気筒の４サイクルエンジンであり、以下の＃１〜
＃４は点火順序を示している。クランク角センサ２２及
び基準位置センサ２３は、内燃機関に一般的に設けられ
ているものである。クランク角センサ２２は、例えば、
クランクシャフト特定位置として、＃２気筒及び＃４気
筒の下死点位置、すなわち、＃１気筒及び＃３気筒の上
死点位置が設定され、基準位置センサ２３は、例えば、
特定気筒の特定位置として、＃１気筒の圧縮上死点位
置、すなわち、＃２気筒の吸気下死点位置、すなわち、
＃３気筒の排気上死点位置、すなわち、＃４気筒の膨張
下死点位置が設定されている。これら二つのセンサから
の出力に基づき、各気筒の現在の行程及びピストン位置
を把握することができ、前述の燃料噴射制御及び点火時
期制御等を実施することが可能となる。
は、４気筒の４サイクルエンジンであり、以下の＃１〜
＃４は点火順序を示している。クランク角センサ２２及
び基準位置センサ２３は、内燃機関に一般的に設けられ
ているものである。クランク角センサ２２は、例えば、
クランクシャフト特定位置として、＃２気筒及び＃４気
筒の下死点位置、すなわち、＃１気筒及び＃３気筒の上
死点位置が設定され、基準位置センサ２３は、例えば、
特定気筒の特定位置として、＃１気筒の圧縮上死点位
置、すなわち、＃２気筒の吸気下死点位置、すなわち、
＃３気筒の排気上死点位置、すなわち、＃４気筒の膨張
下死点位置が設定されている。これら二つのセンサから
の出力に基づき、各気筒の現在の行程及びピストン位置
を把握することができ、前述の燃料噴射制御及び点火時
期制御等を実施することが可能となる。
【００１５】本発明による始動時燃料噴射制御は、図３
に示すフローチャートに従って予備燃料噴射を実施す
る。本フローチャートは、スタータスイッチ２１のオン
信号と同時に開始される。まず、ステップ１０１におい
て、クランク角センサ２２からクランクシャフト特定位
置を示す信号Ｓが入力されたか否かが判断される。この
判断が否定される時には、ステップ１０２において正規
燃料噴射及び点火の開始許可フラグＦ１は０（不許可）
とされ、ステップ１０１に戻る。この開始許可フラグＦ
は、本フローチャートとは異なる通常の燃料噴射制御及
び通常の点火時期制御で使用されるものであり、開始許
可フラグＦが１（許可）とならない限り、燃料噴射制御
において正規の燃料噴射は開始されず、点火時期制御に
おいて点火は開始されないようになっている。
に示すフローチャートに従って予備燃料噴射を実施す
る。本フローチャートは、スタータスイッチ２１のオン
信号と同時に開始される。まず、ステップ１０１におい
て、クランク角センサ２２からクランクシャフト特定位
置を示す信号Ｓが入力されたか否かが判断される。この
判断が否定される時には、ステップ１０２において正規
燃料噴射及び点火の開始許可フラグＦ１は０（不許可）
とされ、ステップ１０１に戻る。この開始許可フラグＦ
は、本フローチャートとは異なる通常の燃料噴射制御及
び通常の点火時期制御で使用されるものであり、開始許
可フラグＦが１（許可）とならない限り、燃料噴射制御
において正規の燃料噴射は開始されず、点火時期制御に
おいて点火は開始されないようになっている。
【００１６】クランク角センサ２２から前述の信号Ｓが
入力されると、すなわち、＃２気筒及び＃４気筒の下死
点位置である時には、ステップ１０１における判断が肯
定されてステップ１０３に進み、基準位置センサ２３か
ら特定気筒の特定位置を示す信号Ｇが入力されたか否か
が判断される。この判断が否定された時には、直接的に
ステップ１０５に進み、肯定された時には、ステップ１
０４において基準位置認識フラグｆは１とされた後に、
ステップ１０５に進む。ステップ１０５では、ピストン
７が下死点に位置する＃２気筒及び＃４気筒において予
備燃料噴射が実施される。次いで、ステップ１０６に進
み、前述の信号Ｓが入力されてからの、すなわち、クラ
ンクシャフト特定位置からのクランク角度ＴＡが１８０
°に達したか否かが判断され、肯定されるまでこの判断
が繰り返される。クランク角度ＴＡが１８０°に達する
と、＃２気筒及び＃４気筒が上死点位置となり、すなわ
ち、＃１気筒及び＃３気筒が下死点位置となり、＃１気
筒及び＃３気筒において予備燃料噴射が実施される。
入力されると、すなわち、＃２気筒及び＃４気筒の下死
点位置である時には、ステップ１０１における判断が肯
定されてステップ１０３に進み、基準位置センサ２３か
ら特定気筒の特定位置を示す信号Ｇが入力されたか否か
が判断される。この判断が否定された時には、直接的に
ステップ１０５に進み、肯定された時には、ステップ１
０４において基準位置認識フラグｆは１とされた後に、
ステップ１０５に進む。ステップ１０５では、ピストン
７が下死点に位置する＃２気筒及び＃４気筒において予
備燃料噴射が実施される。次いで、ステップ１０６に進
み、前述の信号Ｓが入力されてからの、すなわち、クラ
ンクシャフト特定位置からのクランク角度ＴＡが１８０
°に達したか否かが判断され、肯定されるまでこの判断
が繰り返される。クランク角度ＴＡが１８０°に達する
と、＃２気筒及び＃４気筒が上死点位置となり、すなわ
ち、＃１気筒及び＃３気筒が下死点位置となり、＃１気
筒及び＃３気筒において予備燃料噴射が実施される。
【００１７】次いで、ステップ１０８に進み、前述の基
準位置認識フラグｆが１であるか否かが判断され、ステ
ップ１０４において既に基準位置認識フラグｆが１とさ
れている場合には、ステップ１０１において入力された
信号Ｓは、＃１気筒が圧縮上死点であると認識されてお
り、ステップ１１０に進み、正規燃料噴射及び点火の開
始許可フラグＦは１とされ本フローチャートを終了す
る。
準位置認識フラグｆが１であるか否かが判断され、ステ
ップ１０４において既に基準位置認識フラグｆが１とさ
れている場合には、ステップ１０１において入力された
信号Ｓは、＃１気筒が圧縮上死点であると認識されてお
り、ステップ１１０に進み、正規燃料噴射及び点火の開
始許可フラグＦは１とされ本フローチャートを終了す
る。
【００１８】一方、基準位置認識フラグｆが１でない時
には、ステップ１０９に進み、基準位置センサ２３から
の信号Ｇが入力されたか否かが判断され、肯定されるま
でこの判断が繰り返される。もちろん、クランク角セン
サ２２によってクランクシャフト特定位置からのクラン
ク角度は常に監視されている。ステップ１０３において
信号Ｇが入力されていない場合、通常であれば、ステッ
プ１０１で信号Ｓが入力された後に次に信号Ｓが入力さ
れると同時に、ステップ１０９で信号Ｇが入力されるは
ずである。それにより、ステップ１０３において信号Ｇ
が入力されていない場合には、ステップ１０１において
入力された信号Ｓは、＃１気筒が排気上死点であり、＃
３気筒が圧縮上死点であると認識することも可能であ
る。しかしながら、何らの要因でスタータスイッチ２１
のオン信号直後には信号Ｇが発せられない可能性があ
り、本フローチャートでは、ステップ１０３又はステッ
プ１０９において基準位置センサ２３からの信号Ｇが入
力されるまで、開始許可フラグＦは１としないようにな
っている。
には、ステップ１０９に進み、基準位置センサ２３から
の信号Ｇが入力されたか否かが判断され、肯定されるま
でこの判断が繰り返される。もちろん、クランク角セン
サ２２によってクランクシャフト特定位置からのクラン
ク角度は常に監視されている。ステップ１０３において
信号Ｇが入力されていない場合、通常であれば、ステッ
プ１０１で信号Ｓが入力された後に次に信号Ｓが入力さ
れると同時に、ステップ１０９で信号Ｇが入力されるは
ずである。それにより、ステップ１０３において信号Ｇ
が入力されていない場合には、ステップ１０１において
入力された信号Ｓは、＃１気筒が排気上死点であり、＃
３気筒が圧縮上死点であると認識することも可能であ
る。しかしながら、何らの要因でスタータスイッチ２１
のオン信号直後には信号Ｇが発せられない可能性があ
り、本フローチャートでは、ステップ１０３又はステッ
プ１０９において基準位置センサ２３からの信号Ｇが入
力されるまで、開始許可フラグＦは１としないようにな
っている。
【００１９】図４は、本フローチャートによる予備燃料
噴射と、通常の燃料噴射制御による正規の燃料噴射と、
点火時期制御による点火とが実施された時のタイムチャ
ートである。本タイムチャートは、＃１気筒が排気行程
途中で機関停止している場合を示している。スタータス
イッチ２１のオン信号が入力された後に、＃２気筒及び
＃４気筒が下死点位置となると、クランク角センサ２２
からは信号Ｓが入力され、ピストン７が下死点に位置す
る＃２気筒及び＃４気筒では、予備燃料噴射Ａが実施さ
れる。その後、クランク角センサ２２によって信号Ｓが
入力されてからのクランク角度が１８０°となると、＃
２気筒及び＃４気筒が上死点位置となり、ピストン７が
下死点に位置する＃１気筒及び＃３気筒では、予備燃料
噴射Ａが実施される。さらにクランクシャフトが１８０
°回転すると、信号Ｓが入力されると共に、基準位置セ
ンサ２１からは＃１気筒が圧縮上死点位置であることを
示す信号Ｇが入力され、現在、＃１気筒は圧縮上死点、
＃２気筒は吸気下死点、＃３気筒は排気上死点、＃４気
筒は膨張下死点であることが把握される。
噴射と、通常の燃料噴射制御による正規の燃料噴射と、
点火時期制御による点火とが実施された時のタイムチャ
ートである。本タイムチャートは、＃１気筒が排気行程
途中で機関停止している場合を示している。スタータス
イッチ２１のオン信号が入力された後に、＃２気筒及び
＃４気筒が下死点位置となると、クランク角センサ２２
からは信号Ｓが入力され、ピストン７が下死点に位置す
る＃２気筒及び＃４気筒では、予備燃料噴射Ａが実施さ
れる。その後、クランク角センサ２２によって信号Ｓが
入力されてからのクランク角度が１８０°となると、＃
２気筒及び＃４気筒が上死点位置となり、ピストン７が
下死点に位置する＃１気筒及び＃３気筒では、予備燃料
噴射Ａが実施される。さらにクランクシャフトが１８０
°回転すると、信号Ｓが入力されると共に、基準位置セ
ンサ２１からは＃１気筒が圧縮上死点位置であることを
示す信号Ｇが入力され、現在、＃１気筒は圧縮上死点、
＃２気筒は吸気下死点、＃３気筒は排気上死点、＃４気
筒は膨張下死点であることが把握される。
【００２０】この時、正規燃料噴射及び点火の開始許可
フラグＦが１（許可）とされ、直後に吸気行程を迎える
＃３気筒から正規の燃料噴射Ｂ及び点火Ｃが開始され
る。次いで、＃４気筒、＃１気筒、＃２気筒の順で正規
の燃料噴射Ｂ及び点火Ｃが開始されるが、いずれの気筒
においても、正規の燃料噴射Ｂに先立って予備燃料噴射
Ａが実施されている。この予備燃料噴射Ａは、正規の燃
料噴射Ｂに比較して少量であり、各気筒でピストン７が
下死点近傍に位置する時に実施されている。もし、ピス
トン７が圧縮及び膨張上死点近傍に位置する時に予備燃
料噴射を実施しようとすると、筒内圧力が高いために、
スタータスイッチ２１のオンと同時に燃料圧力を高める
高効率の燃料ポンプが必要となる。また、ピストン７が
排気上死点近傍に位置する時では、予備燃料噴射される
狭い気筒内空間が排気弁によって開放されているため
に、噴射された燃料が機関排気系に非常に排出され易
い。また、ピストン７が吸気上死点に位置する時では、
予備燃料噴射によって噴射される燃料が少量であるため
に、排気行程に達するまでの長い時間で十分に気化して
均一混合気となり、排気行程でほぼ全てが機関排気系に
排出されてしまう。
フラグＦが１（許可）とされ、直後に吸気行程を迎える
＃３気筒から正規の燃料噴射Ｂ及び点火Ｃが開始され
る。次いで、＃４気筒、＃１気筒、＃２気筒の順で正規
の燃料噴射Ｂ及び点火Ｃが開始されるが、いずれの気筒
においても、正規の燃料噴射Ｂに先立って予備燃料噴射
Ａが実施されている。この予備燃料噴射Ａは、正規の燃
料噴射Ｂに比較して少量であり、各気筒でピストン７が
下死点近傍に位置する時に実施されている。もし、ピス
トン７が圧縮及び膨張上死点近傍に位置する時に予備燃
料噴射を実施しようとすると、筒内圧力が高いために、
スタータスイッチ２１のオンと同時に燃料圧力を高める
高効率の燃料ポンプが必要となる。また、ピストン７が
排気上死点近傍に位置する時では、予備燃料噴射される
狭い気筒内空間が排気弁によって開放されているため
に、噴射された燃料が機関排気系に非常に排出され易
い。また、ピストン７が吸気上死点に位置する時では、
予備燃料噴射によって噴射される燃料が少量であるため
に、排気行程に達するまでの長い時間で十分に気化して
均一混合気となり、排気行程でほぼ全てが機関排気系に
排出されてしまう。
【００２１】本実施形態では、予備燃料噴射は、各気筒
においてピストン７が下死点に位置する時に実施されて
いるために、噴射時に筒内圧力が高いことはなく、排気
弁によって開放された狭い気筒内空間（排気下死点の場
合には気筒内空間が広い）に噴射されることはなく、噴
射されてから排気行程までの時間が長過ぎることはな
い。それにより、予備燃料噴射された燃料の多くは、正
規の燃料噴射Ｂが開始される時には、少なくともある程
度は気化して気筒内に残留し、正規の燃料噴射Ｂにより
噴射された燃料が点火Ｃまでに十分に気化しなくても、
予備燃料噴射Ａの気化燃料と正規の燃料噴射Ｂの気化燃
料とが合わさることで点火時点においては良好な着火性
を有する均一混合気が形成され、着火性が確保される。
においてピストン７が下死点に位置する時に実施されて
いるために、噴射時に筒内圧力が高いことはなく、排気
弁によって開放された狭い気筒内空間（排気下死点の場
合には気筒内空間が広い）に噴射されることはなく、噴
射されてから排気行程までの時間が長過ぎることはな
い。それにより、予備燃料噴射された燃料の多くは、正
規の燃料噴射Ｂが開始される時には、少なくともある程
度は気化して気筒内に残留し、正規の燃料噴射Ｂにより
噴射された燃料が点火Ｃまでに十分に気化しなくても、
予備燃料噴射Ａの気化燃料と正規の燃料噴射Ｂの気化燃
料とが合わさることで点火時点においては良好な着火性
を有する均一混合気が形成され、着火性が確保される。
【００２２】本実施形態の筒内噴射式火花点火内燃機関
において、ピストン７の頂面には凹状の燃焼室８が形成
されており、燃料噴射弁５は、ピストン７の位置に係わ
らず、燃焼室８内へ燃料を噴射するものであるために、
予備燃料噴射された燃料も一旦は燃焼室８内へ流入し、
このような燃焼室を有しないピストンに比較して、予備
燃料噴射された燃料が排気行程で機関排気系に排出され
難くなっている。
において、ピストン７の頂面には凹状の燃焼室８が形成
されており、燃料噴射弁５は、ピストン７の位置に係わ
らず、燃焼室８内へ燃料を噴射するものであるために、
予備燃料噴射された燃料も一旦は燃焼室８内へ流入し、
このような燃焼室を有しないピストンに比較して、予備
燃料噴射された燃料が排気行程で機関排気系に排出され
難くなっている。
【００２３】本実施形態では、予備燃料噴射は、各気筒
においてピストン７が下死点に位置する時から開始され
るようにしたが、もちろん、ピストン７が下死点直前か
ら予備燃料噴射を開始しても良い。このように、ピスト
ン７が下死点近傍に位置する時に予備燃料噴射を実施す
ることが好ましいが、少なくともピストン７が下死点を
中心としてクランク角度が１８０°の範囲内である時に
予備燃料噴射を実施すれば、予備燃料噴射の前述の問題
を低減することができる。
においてピストン７が下死点に位置する時から開始され
るようにしたが、もちろん、ピストン７が下死点直前か
ら予備燃料噴射を開始しても良い。このように、ピスト
ン７が下死点近傍に位置する時に予備燃料噴射を実施す
ることが好ましいが、少なくともピストン７が下死点を
中心としてクランク角度が１８０°の範囲内である時に
予備燃料噴射を実施すれば、予備燃料噴射の前述の問題
を低減することができる。
【００２４】本実施形態において、機関始動時の正規の
燃料噴射は、吸気行程としたが、これは、本発明を限定
するものではなく、本発明により良好な予備燃料噴射が
実施されれば、正規の燃料噴射を圧縮行程で実施して機
関始動時から成層燃焼において着火性を確保することも
可能である。また、本実施形態において、基準位置セン
サ２１に設定した特定位置及びクランク角センサ２２に
設定したクランクシャフト特定位置は単なる例であり、
それぞれ任意の位置に設定可能である。また、点火時期
Ｃは圧縮上死点として例示したが、もちろん、機関運転
状態によって変化させることも可能である。予備燃料噴
射及び正規の燃料噴射における噴射量に関しては、例え
ば、機関冷却水温等に基づいて気筒内温度を推定し、そ
れにより気筒内温度が低いほど増量させるようにしても
良い。さらに、本実施形態は、４気筒の筒内噴射式火花
点火内燃機関であるが、本発明の考え方は、他の多気筒
筒内噴射式火花点火内燃機関にも適用可能である。
燃料噴射は、吸気行程としたが、これは、本発明を限定
するものではなく、本発明により良好な予備燃料噴射が
実施されれば、正規の燃料噴射を圧縮行程で実施して機
関始動時から成層燃焼において着火性を確保することも
可能である。また、本実施形態において、基準位置セン
サ２１に設定した特定位置及びクランク角センサ２２に
設定したクランクシャフト特定位置は単なる例であり、
それぞれ任意の位置に設定可能である。また、点火時期
Ｃは圧縮上死点として例示したが、もちろん、機関運転
状態によって変化させることも可能である。予備燃料噴
射及び正規の燃料噴射における噴射量に関しては、例え
ば、機関冷却水温等に基づいて気筒内温度を推定し、そ
れにより気筒内温度が低いほど増量させるようにしても
良い。さらに、本実施形態は、４気筒の筒内噴射式火花
点火内燃機関であるが、本発明の考え方は、他の多気筒
筒内噴射式火花点火内燃機関にも適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】このように、本発明による筒内噴射式火
花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置によれば、正
規の燃料噴射が開始された後に点火が開始される筒内噴
射式火花点火内燃機関において、正規の燃料噴射に先立
って、ピストンが下死点を中心とするクランク角度略１
８０°の範囲内である時に予備燃料噴射が実施されるよ
うになっている。それにより、この予備燃料噴射は、排
気弁によって開放された狭い気筒内空間に噴射されて機
関排気系に排出され易いことはなく、噴射されてから排
気行程までの時間が長過ぎるために十分に気化して排気
行程でほぼ全てが機関排気系に排出されることはなく、
正規の燃料噴射時点において確実に気筒内に残留して気
化し、その後の点火時点において、予備燃料噴射の気化
燃料と正規の燃料噴射の気化燃料とが合わさって着火性
の良好な混合気が形成されるために、機関始動時の着火
性が確保される。特に、筒内噴射式火花内燃機関にとっ
て、正規の燃料噴射は、各気筒の現在の行程が把握され
るまで実施できないが、それ以前にピストンの位置は把
握可能であるために、本発明による筒内噴射式火花点火
内燃機関は、各気筒の現在の行程を把握するまでの時間
を利用して良好な予備燃料噴射を実施することが可能で
ある。
花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置によれば、正
規の燃料噴射が開始された後に点火が開始される筒内噴
射式火花点火内燃機関において、正規の燃料噴射に先立
って、ピストンが下死点を中心とするクランク角度略１
８０°の範囲内である時に予備燃料噴射が実施されるよ
うになっている。それにより、この予備燃料噴射は、排
気弁によって開放された狭い気筒内空間に噴射されて機
関排気系に排出され易いことはなく、噴射されてから排
気行程までの時間が長過ぎるために十分に気化して排気
行程でほぼ全てが機関排気系に排出されることはなく、
正規の燃料噴射時点において確実に気筒内に残留して気
化し、その後の点火時点において、予備燃料噴射の気化
燃料と正規の燃料噴射の気化燃料とが合わさって着火性
の良好な混合気が形成されるために、機関始動時の着火
性が確保される。特に、筒内噴射式火花内燃機関にとっ
て、正規の燃料噴射は、各気筒の現在の行程が把握され
るまで実施できないが、それ以前にピストンの位置は把
握可能であるために、本発明による筒内噴射式火花点火
内燃機関は、各気筒の現在の行程を把握するまでの時間
を利用して良好な予備燃料噴射を実施することが可能で
ある。
【図１】始動時燃料噴射制御装置が取り付けられた筒内
噴射式火花点火内燃機関のピストンが上死点近傍に位置
する時の断面図である。
噴射式火花点火内燃機関のピストンが上死点近傍に位置
する時の断面図である。
【図２】図１の筒内噴射式火花点火内燃機関においてピ
ストンが下死点近傍に位置する時の断面図である。
ストンが下死点近傍に位置する時の断面図である。
【図３】予備燃料噴射のためのフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートによる予備燃料噴射と、
正規の燃料噴射と、点火とが実施された場合を示すタイ
ムチャートである。
正規の燃料噴射と、点火とが実施された場合を示すタイ
ムチャートである。
５…燃料噴射弁 ６…点火プラグ ７…ピストン ８…燃焼室 ２０…制御装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｆ 3/26 Ｆ０２Ｆ 3/26 Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 機関始動時には正規の燃料噴射が開始さ
れた後に点火が開始される筒内噴射式火花点火内燃機関
において、前記正規の燃料噴射に先立って、ピストンが
下死点を中心とするクランク角度略１８０°の範囲内で
ある時に予備燃料噴射を実施することを特徴とする筒内
噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置。 - 【請求項２】 前記予備燃料噴射は、ピストンが下死点
近傍である時に実施されることを特徴とする請求項１に
記載の筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制
御装置。 - 【請求項３】 前記ピストンの頂面には、凹状の燃焼室
が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31975997A JP3736084B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31975997A JP3736084B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11153050A true JPH11153050A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3736084B2 JP3736084B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=18113868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31975997A Expired - Fee Related JP3736084B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 筒内噴射式火花点火内燃機関の始動時燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3736084B2 (ja) |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP31975997A patent/JP3736084B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3736084B2 (ja) | 2006-01-18 |
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