JPS58206838A - 燃料供給方法 - Google Patents
燃料供給方法Info
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- JPS58206838A JPS58206838A JP57089925A JP8992582A JPS58206838A JP S58206838 A JPS58206838 A JP S58206838A JP 57089925 A JP57089925 A JP 57089925A JP 8992582 A JP8992582 A JP 8992582A JP S58206838 A JPS58206838 A JP S58206838A
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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
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
- F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
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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
- F02D41/0002—Controlling intake air
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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
- F02D43/00—Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- 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
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明に、燃滉室内に燃料を直接噴射し火花点火する電
子制御燃料供給システムに係り、特に各燃焼室ごとの混
合気の一度と最適に制御できる電子制御筒内燃料供給シ
ステムに関する。
子制御燃料供給システムに係り、特に各燃焼室ごとの混
合気の一度と最適に制御できる電子制御筒内燃料供給シ
ステムに関する。
従来の亀子制御筒内燃料供給システムにあっては燃料量
の制御を噴射ポンプのコントロールラック位ｒｔｔ−油
圧°機構で制御し行なっている。この方法によったので
ａ１制御信号に対して燃料量噴射が遅れる等の理由から
各燃焼室でその燃料噴射量の最適で迅速な制御ができな
いという欠点を有している。ま几、従来のシステムでは
、吸入空気量の電子制御を行なっておらず、各燃焼室ご
との混合気の濃度の制＃はせず、燃料量制御のみであっ
たので、希薄燃焼の達成度が近いという火照を有してい
た。
の制御を噴射ポンプのコントロールラック位ｒｔｔ−油
圧°機構で制御し行なっている。この方法によったので
ａ１制御信号に対して燃料量噴射が遅れる等の理由から
各燃焼室でその燃料噴射量の最適で迅速な制御ができな
いという欠点を有している。ま几、従来のシステムでは
、吸入空気量の電子制御を行なっておらず、各燃焼室ご
との混合気の濃度の制＃はせず、燃料量制御のみであっ
たので、希薄燃焼の達成度が近いという火照を有してい
た。
本発明の目的は、希薄燃焼を行なうことができ、燃料経
済性の大幅な向上を達成することができる電子制御筒内
燃料供給システム金提供することにある。
済性の大幅な向上を達成することができる電子制御筒内
燃料供給システム金提供することにある。
本発明ａ各燃焼室毎に電子制御の噴射弁と点火プラグを
装着し、各燃焼室毎の燃料量を計量し噴射して火花点火
すると共に、絞り弁１級り弁アクチユエータ、熱線式ニ
アフロメータ全段け、各燃焼室に入る吸入空気量を閉ル
ープ制御して各燃焼室毎の混合気の濃度を最適制御する
ことにより希薄燃ｍ＋行ない、燃料経済性の大幅な向上
全達成しようというものである。
装着し、各燃焼室毎の燃料量を計量し噴射して火花点火
すると共に、絞り弁１級り弁アクチユエータ、熱線式ニ
アフロメータ全段け、各燃焼室に入る吸入空気量を閉ル
ープ制御して各燃焼室毎の混合気の濃度を最適制御する
ことにより希薄燃ｍ＋行ない、燃料経済性の大幅な向上
全達成しようというものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図にａ１本発明の一実施例が示されている。
図において、ｌはアクセル角度センサ、２ぽマイクロコ
ンピュータ、３はクランク角センサ、４ａ噴射弁、５は
冷却水温センサ、６は０２ （酸素）センナ、７は燃
料タンク、８は高圧ポンプ、９は絞り弁、１０は絞シ弁
アクチュエータ、１１はエフ７Ｃ１ｙｌ−タ（Ｈ／Ｗ）
、１２Ｈ燃料管、１３ｒｉピエゾ型圧カセンサ、１４は
点火プラグ、１５はイグニションコイルでアル。
ンピュータ、３はクランク角センサ、４ａ噴射弁、５は
冷却水温センサ、６は０２ （酸素）センナ、７は燃
料タンク、８は高圧ポンプ、９は絞り弁、１０は絞シ弁
アクチュエータ、１１はエフ７Ｃ１ｙｌ−タ（Ｈ／Ｗ）
、１２Ｈ燃料管、１３ｒｉピエゾ型圧カセンサ、１４は
点火プラグ、１５はイグニションコイルでアル。
本実施例において、運転者の要求に、アクセル角度セン
サーによって検出さｎる。この安来ぼ、マイクロコンビ
エータ２に入力さｎる。また、クランク角センサ３によ
り検出され次回転数もマイクロコンピュータ２に入力さ
れる。こｎらの、アクセル角度と回ぢ数より、マイクロ
コンピュータ２に記憶されているマツプを用いて、燃料
瀘つまりＶゴ、燃焼室内に直接取り付けられた噴射弁４
の開弁時間が決定さ几、出力されるのである。さらに、
マイクロコンピュータ２にａ１冷却水温セン：。
サーによって検出さｎる。この安来ぼ、マイクロコンビ
エータ２に入力さｎる。また、クランク角センサ３によ
り検出され次回転数もマイクロコンピュータ２に入力さ
れる。こｎらの、アクセル角度と回ぢ数より、マイクロ
コンピュータ２に記憶されているマツプを用いて、燃料
瀘つまりＶゴ、燃焼室内に直接取り付けられた噴射弁４
の開弁時間が決定さ几、出力されるのである。さらに、
マイクロコンピュータ２にａ１冷却水温セン：。
す５と酸素センサ６の信号も′入力されているので、噴
射弁４の開弁時間に、こｎらふたつの入力値により補正
金力ロ見られｔ後に出力される。なお、燃料は、燃料タ
ンク７と高圧ポンプ８ｔ−通って噴射弁４に県給さｔて
いる。
射弁４の開弁時間に、こｎらふたつの入力値により補正
金力ロ見られｔ後に出力される。なお、燃料は、燃料タ
ンク７と高圧ポンプ８ｔ−通って噴射弁４に県給さｔて
いる。
本システムＶ′？−ｉ’：：、さらに、絞り弁９．絞り
升アクチュエータ１０．戎大空気流ｉ全慣出する熱線式
エア７０メータ（以下Ｈ／Ｗと記す）１１が設けらルて
いる。こルは、前述の噴射弁４の開弁時間と回転数ニジ
、燃焼車内の混合気濃度が、生気過５１１ｉｌ率λが１
よりも希４側、たとえばλ＝１．２になるようにマイク
ロコンピュータ２に記憶さｎているマツプで吸入空気Ｊ
ｔヲ制御するためのもので＄６．つｉす、マイクロコン
ビエータ２」り出力さｎｆＣ吸入空気瀘になるように、
Ｈ／Ｗｌｌの出力金兄ながら絞り升アクチュエータ１０
で絞り弁９を動作させ、閉ループ制ｉ、ｇｌを行なうも
のである。
升アクチュエータ１０．戎大空気流ｉ全慣出する熱線式
エア７０メータ（以下Ｈ／Ｗと記す）１１が設けらルて
いる。こルは、前述の噴射弁４の開弁時間と回転数ニジ
、燃焼車内の混合気濃度が、生気過５１１ｉｌ率λが１
よりも希４側、たとえばλ＝１．２になるようにマイク
ロコンピュータ２に記憶さｎているマツプで吸入空気Ｊ
ｔヲ制御するためのもので＄６．つｉす、マイクロコン
ビエータ２」り出力さｎｆＣ吸入空気瀘になるように、
Ｈ／Ｗｌｌの出力金兄ながら絞り升アクチュエータ１０
で絞り弁９を動作させ、閉ループ制ｉ、ｇｌを行なうも
のである。
噴射弁４よ！７燃料が噴射さする時の噴射時期は、噴射
弁４の開ｆＰ時間つまりは燃料瀘と、回転数を基にＬｉ
マイクロコ／ピユータ２内にマツピングさルたマツプに
二り決・定さル出力さｎる。ここで／ゴ、噴射弁４の厄
答遅ル等を補償するために、噴射時期を、噴射弁４の直
前の燃料管１２に設けたピエゾ型圧力センサ１３により
！ｆＬ出しマイクロコンピュータ２に人力して噴射時期
の閉ループ制御で行ってハ００ 本システムにぼ、点火プラグ１４が設けらｎており、混
合気に火花着火するようになっている。
弁４の開ｆＰ時間つまりは燃料瀘と、回転数を基にＬｉ
マイクロコ／ピユータ２内にマツピングさルたマツプに
二り決・定さル出力さｎる。ここで／ゴ、噴射弁４の厄
答遅ル等を補償するために、噴射時期を、噴射弁４の直
前の燃料管１２に設けたピエゾ型圧力センサ１３により
！ｆＬ出しマイクロコンピュータ２に人力して噴射時期
の閉ループ制御で行ってハ００ 本システムにぼ、点火プラグ１４が設けらｎており、混
合気に火花着火するようになっている。
この時の点火時期は、噴射弁４の開弁時間と回転数より
決定さｎ、マイクロコンピュータ２よりイグニッション
コイル１５を介して点火プラグ１４に出力さ硯る。
決定さｎ、マイクロコンピュータ２よりイグニッション
コイル１５を介して点火プラグ１４に出力さ硯る。
つマリネシステムａ、エンジンの各燃焼室ひとつひとつ
に、そ几ぞル噴射升４と点火プラグ１４が設けらｎてお
り、各ｆｅ、’ｓ盛に噴射さ１几諮科に点火プラグ１４
で着火さ、Ｃるものであり、この噴射址と噴射時期さら
にａ点火時期をマイクロコンピュータ２により各燃焼室
ごとに制御するものである。さらにＶ工、希薄燃焼全達
成する友めに、絞り升９．絞り弁アクチユエータ１０
、 Ｈ／Ｗｌ １全装着し吸入空気量の閉ループ制−を
行うものでめり。
に、そ几ぞル噴射升４と点火プラグ１４が設けらｎてお
り、各ｆｅ、’ｓ盛に噴射さ１几諮科に点火プラグ１４
で着火さ、Ｃるものであり、この噴射址と噴射時期さら
にａ点火時期をマイクロコンピュータ２により各燃焼室
ごとに制御するものである。さらにＶ工、希薄燃焼全達
成する友めに、絞り升９．絞り弁アクチユエータ１０
、 Ｈ／Ｗｌ １全装着し吸入空気量の閉ループ制−を
行うものでめり。
第２ＪＨ，本システムに用いた高圧５−然料唄射升４の
傳成図である。高圧の燃料１１、燃料人口１６より供給
され、燃料通路１７ｔ−通り燃料だめＩＢに送られる。
傳成図である。高圧の燃料１１、燃料人口１６より供給
され、燃料通路１７ｔ−通り燃料だめＩＢに送られる。
こｎと同時に環状通路１９’ｌ！ｆ−通り固定オリスイ
ス２９に一介して蓄圧室２０にも燃料が送らｎる。この
蓄圧室２０は、燃料通路２１を介してパイロット弁２２
へと導かルている。ノくイロット弁２２の入力端子２３
にマイクロコンピュータ２よりの信号が入力さ１、ドレ
ーン孔２４は、燃料タンク７にリターンさｎている。ノ
くイ四ット弁２２が閉じている時ａ、燃料だめ１８と蓄
圧室２０内の燃圧は同じであるが、ピストン２５とニー
ドル２６の受圧面積の差やバネ２７の力によりニードル
２６は閉じられている。次に入力端子２３に開弁信号が
入力さすると、ノくイロット弁２２のニードル弁２８が
上昇し開く友めに、蓄圧室２０の燃料は、燃料通路２１
を通りパイロット弁２２′ｌｔ通ってドレーン孔２４よ
ジ逃げる。すると蓄圧室２０の燃圧は低下する。しかし
、蓄圧室２０と燃料だめ１８ｔ一つないでいる固定オリ
フィス２９の絞り効果の友め燃料だめ１８の燃圧ば低下
せずに保たルている。するとニードル２６金上昇さＣる
力がバネ２７の力等に打ち勝つために、ニードル２６１
ｄ上昇し、燃料が噴射される。次にパイロット弁２２の
ニードル２８が再び閉じらルると、先の圧力状態にもど
りニードル２６は閉じられ噴射は終る。この噴射弁の特
徴は、パイロット弁２２の弁座３０を小さく選定するこ
とにより、供給燃圧が高くても、ニードル２８に加わる
力が小さくなり、バネ力３１か弱くてもすむことになる
ので、コイル３２の容量が小さく小型のものでする所に
ある。
ス２９に一介して蓄圧室２０にも燃料が送らｎる。この
蓄圧室２０は、燃料通路２１を介してパイロット弁２２
へと導かルている。ノくイロット弁２２の入力端子２３
にマイクロコンピュータ２よりの信号が入力さ１、ドレ
ーン孔２４は、燃料タンク７にリターンさｎている。ノ
くイ四ット弁２２が閉じている時ａ、燃料だめ１８と蓄
圧室２０内の燃圧は同じであるが、ピストン２５とニー
ドル２６の受圧面積の差やバネ２７の力によりニードル
２６は閉じられている。次に入力端子２３に開弁信号が
入力さすると、ノくイロット弁２２のニードル弁２８が
上昇し開く友めに、蓄圧室２０の燃料は、燃料通路２１
を通りパイロット弁２２′ｌｔ通ってドレーン孔２４よ
ジ逃げる。すると蓄圧室２０の燃圧は低下する。しかし
、蓄圧室２０と燃料だめ１８ｔ一つないでいる固定オリ
フィス２９の絞り効果の友め燃料だめ１８の燃圧ば低下
せずに保たルている。するとニードル２６金上昇さＣる
力がバネ２７の力等に打ち勝つために、ニードル２６１
ｄ上昇し、燃料が噴射される。次にパイロット弁２２の
ニードル２８が再び閉じらルると、先の圧力状態にもど
りニードル２６は閉じられ噴射は終る。この噴射弁の特
徴は、パイロット弁２２の弁座３０を小さく選定するこ
とにより、供給燃圧が高くても、ニードル２８に加わる
力が小さくなり、バネ力３１か弱くてもすむことになる
ので、コイル３２の容量が小さく小型のものでする所に
ある。
第３図に、第２図の噴射弁の動作を示した図であるっ図
中の（イ）は、パイロット弁２２の入力端子２３に入力
される電流、（ロ）はパイロット弁２２のニードル２８
のリフト、（ハ）は蓄圧室２０の燃圧の変化、に）ｈニ
ードル２６のリフトである。第３図図示（イ）の電流が
人力さｆ’Ｌ友後、バネ３１の力に打ち勝つ１磁力にな
る値ａになった時ニードル２８はリフトするので電流入
力後Δｔまたけ遅ルることになる。また蓄圧室２０の圧
力は、第３図（ハ）に示したようにニードル２８がリフ
トした時点から降下しはじめる。そして、ＰＩまで圧力
が低下すると、燃料だめ１８の燃圧による力に負けて、
ニードル２６に第３図に）に示したようにリフトする、
この間Δｔ２の遅ｎがある。つまり、電流が人力されて
から噴射されるまでは、Δｔ１＋Δｔ２の遅れがあり、
こルの補償は後に述べる。次に第３図（イ）に示す如き
電流が０になるとニードル２８は閉じ、第３図（ハ）に
示すように蓄圧室の圧力ａ回復し、Ｐｌに再びなった時
にニードル２６は閉じる。
中の（イ）は、パイロット弁２２の入力端子２３に入力
される電流、（ロ）はパイロット弁２２のニードル２８
のリフト、（ハ）は蓄圧室２０の燃圧の変化、に）ｈニ
ードル２６のリフトである。第３図図示（イ）の電流が
人力さｆ’Ｌ友後、バネ３１の力に打ち勝つ１磁力にな
る値ａになった時ニードル２８はリフトするので電流入
力後Δｔまたけ遅ルることになる。また蓄圧室２０の圧
力は、第３図（ハ）に示したようにニードル２８がリフ
トした時点から降下しはじめる。そして、ＰＩまで圧力
が低下すると、燃料だめ１８の燃圧による力に負けて、
ニードル２６に第３図に）に示したようにリフトする、
この間Δｔ２の遅ｎがある。つまり、電流が人力されて
から噴射されるまでは、Δｔ１＋Δｔ２の遅れがあり、
こルの補償は後に述べる。次に第３図（イ）に示す如き
電流が０になるとニードル２８は閉じ、第３図（ハ）に
示すように蓄圧室の圧力ａ回復し、Ｐｌに再びなった時
にニードル２６は閉じる。
第４図ぼ、第２図の噴射弁の開弁時間−噴射量の関係を
芙測し几結果全示し友ものである。固定オリフィス２９
の径を第４図Ａの小、第４図Ｂの中、第４図Ｃの大と変
化させることにより、いかなる傾斜の特性ｔも得ること
が出来るので、機関にいかなる性能が要求さルようとも
対応できる（高回転、高出力等Ｊ０ここで、最高噴射ｔ
は０９ｌＣＣ／パルス以上を得ることが出来るので、ア
ルコール寺の発熱量が低く多くの噴射量が必要な燃料に
も対応でさる。ま九、この噴射量を６ｍｓ以下で達成で
きるため５０００ｒｐｍ 程度の回転にも対応できる
。本システムでは、この噴射特性をマイクロコンピュー
タ２にマツピングしてあり、噴射量を噴射弁の開弁時間
で決定している。
芙測し几結果全示し友ものである。固定オリフィス２９
の径を第４図Ａの小、第４図Ｂの中、第４図Ｃの大と変
化させることにより、いかなる傾斜の特性ｔも得ること
が出来るので、機関にいかなる性能が要求さルようとも
対応できる（高回転、高出力等Ｊ０ここで、最高噴射ｔ
は０９ｌＣＣ／パルス以上を得ることが出来るので、ア
ルコール寺の発熱量が低く多くの噴射量が必要な燃料に
も対応でさる。ま九、この噴射量を６ｍｓ以下で達成で
きるため５０００ｒｐｍ 程度の回転にも対応できる
。本システムでは、この噴射特性をマイクロコンピュー
タ２にマツピングしてあり、噴射量を噴射弁の開弁時間
で決定している。
第５図は、噴射弁４に、噴射時期検出用の圧力センサ１
３’に４り付けた状態を示した図である。
３’に４り付けた状態を示した図である。
ニードル２６がリフトし燃料が噴射され燃料だめ１８の
燃圧が低下する之め、圧力室３４の燃圧も低下するこれ
全圧力士ンサ１３により検出し噴射時期全検出する。こ
の噴射時期の信号と、マイクロコンピュータ２から出力
さルた噴射時期全比較して補正を加えるような閉ループ
制御を行う。このような制御を行う之めに、第３図で示
したような、Δ１１＋Δｔ２のふ６答遅ｆ′Ｌｉａ、自
動的に補償さｎることになる。
燃圧が低下する之め、圧力室３４の燃圧も低下するこれ
全圧力士ンサ１３により検出し噴射時期全検出する。こ
の噴射時期の信号と、マイクロコンピュータ２から出力
さルた噴射時期全比較して補正を加えるような閉ループ
制御を行う。このような制御を行う之めに、第３図で示
したような、Δ１１＋Δｔ２のふ６答遅ｆ′Ｌｉａ、自
動的に補償さｎることになる。
第６図ａ、第１図図示ｆ２す弁アクチユエータ１０の構
成図でるる。サーボモータ３５ａ１正回転と一回転する
モータである。このサーボモータ３５の回転を、ギア機
構３６を用いて適当な割合に減速し、ロータ３７に伝達
する。その後、電磁クラッチ３８ｔ−介してビニオン３
９に回転が伝わす、扇惑ギア４０を動作させスロットル
ドライブブレー）４１ｖｉ−回転させ絞シ弁９を動作さ
せるものである。さらに、この回転ぽ、扇形ギア４２に
より、ポテンションメータ４３に伝えられ、絞シ弁９の
開度を検出している。電磁クラッチ３８ｖゴ、安全対策
のため取り付けらルて分り、筒内噴射でアルタめのエン
ジンのオーバーランを防止するためのものであり、エン
ジンの回転が異状に上昇した場合にａ１クラッチ全切り
、級り弁９を閉じて、空気を吸入させないようにするも
のでめる。またポテンションメータ４３ ｙｕ 、絞り
升９の全開、全閉位置全検出し、その位置に来几ら、サ
ーボモータ３５の回転ｔ−ｊ苧止させるためのものであ
る。
成図でるる。サーボモータ３５ａ１正回転と一回転する
モータである。このサーボモータ３５の回転を、ギア機
構３６を用いて適当な割合に減速し、ロータ３７に伝達
する。その後、電磁クラッチ３８ｔ−介してビニオン３
９に回転が伝わす、扇惑ギア４０を動作させスロットル
ドライブブレー）４１ｖｉ−回転させ絞シ弁９を動作さ
せるものである。さらに、この回転ぽ、扇形ギア４２に
より、ポテンションメータ４３に伝えられ、絞シ弁９の
開度を検出している。電磁クラッチ３８ｖゴ、安全対策
のため取り付けらルて分り、筒内噴射でアルタめのエン
ジンのオーバーランを防止するためのものであり、エン
ジンの回転が異状に上昇した場合にａ１クラッチ全切り
、級り弁９を閉じて、空気を吸入させないようにするも
のでめる。またポテンションメータ４３ ｙｕ 、絞り
升９の全開、全閉位置全検出し、その位置に来几ら、サ
ーボモータ３５の回転ｔ−ｊ苧止させるためのものであ
る。
第７図ｖユ、本システムのコントロールユニットのハー
ドウェア金示した図である。本システムのｍｌ」御回路
Ｖ゛ユ、ＭＰ Ｕ 、 Ｐ ＲＯｒｓ４ 、１％ Ａ
Ｍ 。
ドウェア金示した図である。本システムのｍｌ」御回路
Ｖ゛ユ、ＭＰ Ｕ 、 Ｐ ＲＯｒｓ４ 、１％ Ａ
Ｍ 。
ｌ１０ＬＳＩ、プログラマブルタイマ、Ｈ／Ｗ駆動回路
、圧力センナ駆動回路及び出力回路からなる。このＩ／
（ＪＬＳＩにぼ、ディジタル人力として、スタータスイ
ッチ、ニュートラルスイッチ、絞シ弁アクチュエータ１
０のポテンションメータの出力であるスロツ・トルスイ
ッチ、さらにアナログ入力として、バッテリ磁圧、水温
センサ、Ｏｚセンサ、アクセル角センサさらに角度信号
としてブランク月センナ、気筒判別信号（後述）、さら
ＫＨ／Ｗセンサと燃料圧カセ／すの各信号が入力される
。なおプログラマブルタイマは、空気流量取シ込みタイ
ミングの設定に使用する。ま九ｌ１０ＬＳＩからの出力
としては、燃料ポンプの動作の制御、噴射弁の制御、点
火時期の制御の几めのイン二ッションコイル制御、絞９
ｆＰアクチュエータの制御に用いらｎる。
、圧力センナ駆動回路及び出力回路からなる。このＩ／
（ＪＬＳＩにぼ、ディジタル人力として、スタータスイ
ッチ、ニュートラルスイッチ、絞シ弁アクチュエータ１
０のポテンションメータの出力であるスロツ・トルスイ
ッチ、さらにアナログ入力として、バッテリ磁圧、水温
センサ、Ｏｚセンサ、アクセル角センサさらに角度信号
としてブランク月センナ、気筒判別信号（後述）、さら
ＫＨ／Ｗセンサと燃料圧カセ／すの各信号が入力される
。なおプログラマブルタイマは、空気流量取シ込みタイ
ミングの設定に使用する。ま九ｌ１０ＬＳＩからの出力
としては、燃料ポンプの動作の制御、噴射弁の制御、点
火時期の制御の几めのイン二ッションコイル制御、絞９
ｆＰアクチュエータの制御に用いらｎる。
第８図は、第１図の動作で示したように、運転者の要求
であるアクセル開度と、回転数より、噴射燃料量りまり
ａ噴射弁４の開弁時間を決定するためにマイクロコンピ
ュータ２内に記憶さルているマツプである。ここでＨｌ
、Ｊ！４図の噴射弁特性が加味さｎている。すなわち、
例えばアクセル開度が５０％で現在のエンジン回転数が
４００Ｏｒｐｍとすると開弁時間が４００Ｏｒｐｍの特
性によって約１．９ ｍ ｓというようにエンジン回転
数とアクセル開度より噴射弁４の開弁時間を求めるもの
である。
であるアクセル開度と、回転数より、噴射燃料量りまり
ａ噴射弁４の開弁時間を決定するためにマイクロコンピ
ュータ２内に記憶さルているマツプである。ここでＨｌ
、Ｊ！４図の噴射弁特性が加味さｎている。すなわち、
例えばアクセル開度が５０％で現在のエンジン回転数が
４００Ｏｒｐｍとすると開弁時間が４００Ｏｒｐｍの特
性によって約１．９ ｍ ｓというようにエンジン回転
数とアクセル開度より噴射弁４の開弁時間を求めるもの
である。
第９図は、開弁時間つまりは、噴射燃料量と回転数より
、エンジンに吸入される空気１ｔｔ−決定するためのマ
ツプである。ここでは、噴射さｎた燃料量と吸入空気量
の比が、理論空燃比よシ希薄側の空気過剰率λ＝１６２
になるように設定さ几ている。し友がって、例えば、エ
ンジン回転数２００゜ｒｐｍ のとき開弁時間がアクセ
ル開度との関係で４ｍｓと第８図で決めらｎると、この
ときの吸入空気量が第９図のマツプより約７０Ｋｑ／ｈ
ｒと求められる。
、エンジンに吸入される空気１ｔｔ−決定するためのマ
ツプである。ここでは、噴射さｎた燃料量と吸入空気量
の比が、理論空燃比よシ希薄側の空気過剰率λ＝１６２
になるように設定さ几ている。し友がって、例えば、エ
ンジン回転数２００゜ｒｐｍ のとき開弁時間がアクセ
ル開度との関係で４ｍｓと第８図で決めらｎると、この
ときの吸入空気量が第９図のマツプより約７０Ｋｑ／ｈ
ｒと求められる。
第１０図ａ１吸入空気流ｔ’を第９図よシ決定さｎた値
となるように、絞り弁アクチユエータ１０を閉ループ制
御するための、ブロック図である。
となるように、絞り弁アクチユエータ１０を閉ループ制
御するための、ブロック図である。
アクセル角度センサ１か・らの出力θ３がマイクロコン
ピュータ２に入力され、第９図のマツプよシ吸入空気量
Ｑ、が決定され出力さＣる。この出力信号θ、は制御回
路４４に入力され、収り弁アクチューｎ−１１０のサー
ボモータ３５の駆動回路４５圧入り、絞り弁アクチユエ
ータ４６を動作させ、絞り弁９を制御して空気量を決定
する。さらに″は、その時のエンジン系４７からの反応
である“実際の空気流量ｋＨ／Ｗで検出しＨ／Ｗｑ、信
号としてフィードバックして、Ｑ、と比較し閉ループ制
御を行うものである。
ピュータ２に入力され、第９図のマツプよシ吸入空気量
Ｑ、が決定され出力さＣる。この出力信号θ、は制御回
路４４に入力され、収り弁アクチューｎ−１１０のサー
ボモータ３５の駆動回路４５圧入り、絞り弁アクチユエ
ータ４６を動作させ、絞り弁９を制御して空気量を決定
する。さらに″は、その時のエンジン系４７からの反応
である“実際の空気流量ｋＨ／Ｗで検出しＨ／Ｗｑ、信
号としてフィードバックして、Ｑ、と比較し閉ループ制
御を行うものである。
第１１１は、噴射時期９点火時期の制御音わかシやすく
説明した図でるる。図中のａぽ、筒内圧の変化をクラン
ク角とともに示し友ものであり、ｂは噴射の開閉弁時期
、Ｃｒｉ点火時期である。図かられかるように、点火は
、噴射弁が閉じた後に行うものとしである。こｆ′Ｌハ
、筒内における燃料の均一性と噴射弁にかかる負担を軽
くするためのものである。噴射中に点火し爆発させると
、噴射弁開弁中に高い爆発圧を受けることになり、噴射
弁には負担になる。また、燃料量を増加させるような場
合にａ、開弁の開始時期・全吸気行程側に延長して行な
う。つまり、開弁の終了時期は変更せずに、燃料量を増
加させる。この時開弁の開始時期が吸気行程に入ること
があってもかまわない。
説明した図でるる。図中のａぽ、筒内圧の変化をクラン
ク角とともに示し友ものであり、ｂは噴射の開閉弁時期
、Ｃｒｉ点火時期である。図かられかるように、点火は
、噴射弁が閉じた後に行うものとしである。こｆ′Ｌハ
、筒内における燃料の均一性と噴射弁にかかる負担を軽
くするためのものである。噴射中に点火し爆発させると
、噴射弁開弁中に高い爆発圧を受けることになり、噴射
弁には負担になる。また、燃料量を増加させるような場
合にａ、開弁の開始時期・全吸気行程側に延長して行な
う。つまり、開弁の終了時期は変更せずに、燃料量を増
加させる。この時開弁の開始時期が吸気行程に入ること
があってもかまわない。
第１２図は、上記のようなことも考慮して決定さｆ′Ｌ
次、開弁時間と回転数より噴射開始時期を決めるための
マツプである、点火が始まる前には、噴射が終るように
設定さｎている。
次、開弁時間と回転数より噴射開始時期を決めるための
マツプである、点火が始まる前には、噴射が終るように
設定さｎている。
第１３図に、開弁時間と回転数より、点火時期全決定す
る定めのマツプである。
る定めのマツプである。
第１４図に、噴射を決定する際の気筒判別の動作を示し
次回である。４８はエンジンであり、４９はシリンダで
あり、Ｉ、ＩＩ、ｍ、Ｗｒｘ、シリンダ屋である。本シ
ステムは、エンジンの各気筒ごとの空燃比制ａｔ行う九
めに、決定された燃料量を、今度の気筒に噴射するかを
判定しなけｎばいけない。そこでこの気筒判別には、工
気筒の点火プラグ５０についているハイチージョンコー
ド５１に、磁気ピックアップ５２を取り付けて、この出
力信号を用いることにしである。この判別信号を基準と
しクランク軸の２回転７２０°全４分割しそれぞ几の噴
射弁の噴射領域を決定するつこの信号は、マイクロコン
ピュータ２に人力され、噴射弁駆動回路５３を介して各
噴射弁４に送らｎる。なお、図中の１．２，３．４は噴
射の順序金示しており、こｔは各点火プラグの点火順序
と同じである。
次回である。４８はエンジンであり、４９はシリンダで
あり、Ｉ、ＩＩ、ｍ、Ｗｒｘ、シリンダ屋である。本シ
ステムは、エンジンの各気筒ごとの空燃比制ａｔ行う九
めに、決定された燃料量を、今度の気筒に噴射するかを
判定しなけｎばいけない。そこでこの気筒判別には、工
気筒の点火プラグ５０についているハイチージョンコー
ド５１に、磁気ピックアップ５２を取り付けて、この出
力信号を用いることにしである。この判別信号を基準と
しクランク軸の２回転７２０°全４分割しそれぞ几の噴
射弁の噴射領域を決定するつこの信号は、マイクロコン
ピュータ２に人力され、噴射弁駆動回路５３を介して各
噴射弁４に送らｎる。なお、図中の１．２，３．４は噴
射の順序金示しており、こｔは各点火プラグの点火順序
と同じである。
第１５図に１燃料系と点火系のフローチャート全示し友
ものである。第１５１囚の燃料系ではステップ１１００
において、運転者の要求としてアクセル開度θ、を取込
む。次にステップ１０１においてエンジン回転数Ｎ′ｆ
：取込むっこのステップ１００に２けるアクセル開度θ
１とスナップ１０１におけるエンジン回転数Ｎとからス
テップ１０２においてマツプ（第８図）によって噴射弁
の開弁時間（燃料ｔ）Ｔ、ｆｆｉ決定し、ステップ１０
３において、この開弁時間Ｔｔとエンジン回転数Ｎとよ
り吸入空気量Ｑ、と噴射時期Ｔｌ・１」ｒマツプ（第９
図、第１２図）によって決定する。
ものである。第１５１囚の燃料系ではステップ１１００
において、運転者の要求としてアクセル開度θ、を取込
む。次にステップ１０１においてエンジン回転数Ｎ′ｆ
：取込むっこのステップ１００に２けるアクセル開度θ
１とスナップ１０１におけるエンジン回転数Ｎとからス
テップ１０２においてマツプ（第８図）によって噴射弁
の開弁時間（燃料ｔ）Ｔ、ｆｆｉ決定し、ステップ１０
３において、この開弁時間Ｔｔとエンジン回転数Ｎとよ
り吸入空気量Ｑ、と噴射時期Ｔｌ・１」ｒマツプ（第９
図、第１２図）によって決定する。
また、第１５図■の点大系では、ステップ２００に２い
て、アクセル開度θ１全取込み、ステップ２０１に２い
てエンジン回転数Ｎ’に取込む。このアクセル開度θ１
と、エンジン回転数Ｎとから、ステップ２０２において
開弁時間（燃料盪）Ｔｆをマツプより求める。次に、ス
テップ２０３においてエンジン回転数Ｎと開弁時間Ｔｆ
とより第１３図のマツプを用いて点火時期ＴＩｇを決定
する。
て、アクセル開度θ１全取込み、ステップ２０１に２い
てエンジン回転数Ｎ’に取込む。このアクセル開度θ１
と、エンジン回転数Ｎとから、ステップ２０２において
開弁時間（燃料盪）Ｔｆをマツプより求める。次に、ス
テップ２０３においてエンジン回転数Ｎと開弁時間Ｔｆ
とより第１３図のマツプを用いて点火時期ＴＩｇを決定
する。
第１６図は、従来のガソリンを用い友気化器付きエンジ
ンの性能（ａｌ ａ’ ）と、１００％メタノールを用
いた本システムの性能（ｂ、ｂ′、ｃ。
ンの性能（ａｌ ａ’ ）と、１００％メタノールを用
いた本システムの性能（ｂ、ｂ′、ｃ。
ｃ／ ）との比較である。燃費率の値が気化器付き機関
（ａ）と本システム（ｂ、ｃ ）でちがうのは、燃料の
発熱量の差によるものである。、また、本システムの特
徴として、筒内噴射である友めに圧縮比が上げらｎると
いう利点がある。ｂ、ｂ’は圧縮比＆０で気化器機関の
＆０と同じものであり、ｃ。
（ａ）と本システム（ｂ、ｃ ）でちがうのは、燃料の
発熱量の差によるものである。、また、本システムの特
徴として、筒内噴射である友めに圧縮比が上げらｎると
いう利点がある。ｂ、ｂ’は圧縮比＆０で気化器機関の
＆０と同じものであり、ｃ。
Ｃ′は圧縮北上１０に上げ次場合のものである。
なお、前述の燃料の発熱量の差は、ａ’、ｂ’。
Ｃ′のように熱効率で表わしてやるとなくなり、同時比
較が出来るようになる。
較が出来るようになる。
図かられかるように、気化器付き機関（ａ。
ａ／ ）では、最低燃費率が、狭い燃料流量の範囲ｚ
Ｏ〜Ｚ５ｔ／ｈｒでしか得らｎず熱効率も最高３０％程
度である。それに対し本システムでは、広い燃料流量の
範囲でλ＝１．２となるように制御している之めに、最
低燃費率も広い範囲（３，５〜７、□ａ／ｈｒ）で得る
ことが出来有利である。また、熱効率も圧縮比＆Ｏでに
最高３３％、１０．０では３５％と、気化器に較べ１０
〜２０％程度の燃費向上となっている。
Ｏ〜Ｚ５ｔ／ｈｒでしか得らｎず熱効率も最高３０％程
度である。それに対し本システムでは、広い燃料流量の
範囲でλ＝１．２となるように制御している之めに、最
低燃費率も広い範囲（３，５〜７、□ａ／ｈｒ）で得る
ことが出来有利である。また、熱効率も圧縮比＆Ｏでに
最高３３％、１０．０では３５％と、気化器に較べ１０
〜２０％程度の燃費向上となっている。
第１７図は、本システムリこ、筒内の燃焼圧を検出する
筒内圧センサ５４を点火プラグ１４知内蔵し次システム
である。筒内圧センサ５４の信号は、マイクロコンピュ
ータ２に入力さｎ噴射時期の補正に使われる。
筒内圧センサ５４を点火プラグ１４知内蔵し次システム
である。筒内圧センサ５４の信号は、マイクロコンピュ
ータ２に入力さｎ噴射時期の補正に使われる。
第１８図は、第１７図のシステムの噴射時期補正の原理
を示した図である。ａは筒内圧の変化、ｂｒｃ噴射時期
を示している。筒゛内圧センサにより、燃焼圧のピーク
位１ｍ’？クランク角でとらえθ、として算出する。機
関の回転の機械的効率から判断してθ、＝１５〜２０’
ｃムが最適である。つまり、噴射開始時期θｌ、ｊ
によりピーク位置が左右さｎることがあるので、θ、＝
１５〜２０°になるようにθＩＪに補正を加えて、機関
の効率向上を達成するものである。
を示した図である。ａは筒内圧の変化、ｂｒｃ噴射時期
を示している。筒゛内圧センサにより、燃焼圧のピーク
位１ｍ’？クランク角でとらえθ、として算出する。機
関の回転の機械的効率から判断してθ、＝１５〜２０’
ｃムが最適である。つまり、噴射開始時期θｌ、ｊ
によりピーク位置が左右さｎることがあるので、θ、＝
１５〜２０°になるようにθＩＪに補正を加えて、機関
の効率向上を達成するものである。
したがって、本実施例によｎば、各燃焼室ごとの希薄燃
焼制御が達成することができ、同じ圧縮比（Ｓ、Ｏ）の
気化器付きガソリン機関に比べ、熱効率で１０％の向上
が可能となった。
焼制御が達成することができ、同じ圧縮比（Ｓ、Ｏ）の
気化器付きガソリン機関に比べ、熱効率で１０％の向上
が可能となった。
また、本実施例によｎは筒内直接噴射の利点を生かし、
圧縮比ｔ−１０，０に上げると、気化器付きガソリン機
関に比べ熱効率で２０％程度の向上がｏＴ能となつｔｏ さらに、本実施例によｎば、燃料流を特性が広範囲で自
由に変化できる噴射弁を有しているために、燃料の多様
化にも対応することができる。
圧縮比ｔ−１０，０に上げると、気化器付きガソリン機
関に比べ熱効率で２０％程度の向上がｏＴ能となつｔｏ さらに、本実施例によｎば、燃料流を特性が広範囲で自
由に変化できる噴射弁を有しているために、燃料の多様
化にも対応することができる。
以上説明し友ように、不発明によｎば、希薄燃焼を行な
うことができ、燃料経済性全大幅に向上することができ
る。
うことができ、燃料経済性全大幅に向上することができ
る。
第１図は本発明の実鬼例全示すエンジンの全体構成図、
第２図Ｆｉ第１図図示噴射弁の構成図、第３図は第２図
図示噴射弁の動作説明図、第４図ば第２図図示噴射弁の
開弁時間に対する噴射ｔ’を示す図、第５図は噴射弁の
別の実施例金示す図、第６図は第１図図示絞９弁アクチ
ュエータの構成図、第７図はコントロールユニットのハ
ードウェア金示す図、第８図にアクセル開度と開弁時間
との関係を示すマツプ、４９図は回転数と開弁時間とよ
り吸入空気量を求めるマツプ、第１０図ぽ絞り弁アクチ
ユエータの閉ループ制御ブロック図、第１１図は噴射時
期と点火時期制御の説明図、第１２図ｒｉ開弁侍間と噴
射開始時期との関係を示す図、第１３図は開弁時間と回
転数より点火時期？決定する九めのマツプ、第１４図は
噴射全決定する際の気筒判別動作図、第１５図は燃料系
と点火系のフローチャート、第１６図は従来のエンジン
の特性図、第１７図ｄ筒内王セシサ内蔵形の実施例、第
１８図は第１７図の噴射時期補正原理を示した図である
。 １・・・アクセル角度セ／す、２・・・マイクａコンピ
ュータ、３・・・クランク角センナ、４・・・噴射弁、
５・・・冷却水温センサ、６・・・０意センサ、９・・
・絞り弁、・１０・・・絞り弁アクチユエータ、１１・
・・エア７０メ￥ １ 日 ｔＺ口 第３ 目 ｍ−「−一亡 ４４ 目 ハ 自弁 綺ＩｔＩ（性り ＄ワ の 茅δ 目 ア７ ｔ ル １ｌＦｌ 膚 （７）ｖｑ 目 第１０ 図 ７４６ 茅／Ｉ 口 第１２圀 佑１３唱 ｌＦｌ弁時Ｔｌｉ′ｌ（机Ω 第１４１Ｄ
第２図Ｆｉ第１図図示噴射弁の構成図、第３図は第２図
図示噴射弁の動作説明図、第４図ば第２図図示噴射弁の
開弁時間に対する噴射ｔ’を示す図、第５図は噴射弁の
別の実施例金示す図、第６図は第１図図示絞９弁アクチ
ュエータの構成図、第７図はコントロールユニットのハ
ードウェア金示す図、第８図にアクセル開度と開弁時間
との関係を示すマツプ、４９図は回転数と開弁時間とよ
り吸入空気量を求めるマツプ、第１０図ぽ絞り弁アクチ
ユエータの閉ループ制御ブロック図、第１１図は噴射時
期と点火時期制御の説明図、第１２図ｒｉ開弁侍間と噴
射開始時期との関係を示す図、第１３図は開弁時間と回
転数より点火時期？決定する九めのマツプ、第１４図は
噴射全決定する際の気筒判別動作図、第１５図は燃料系
と点火系のフローチャート、第１６図は従来のエンジン
の特性図、第１７図ｄ筒内王セシサ内蔵形の実施例、第
１８図は第１７図の噴射時期補正原理を示した図である
。 １・・・アクセル角度セ／す、２・・・マイクａコンピ
ュータ、３・・・クランク角センナ、４・・・噴射弁、
５・・・冷却水温センサ、６・・・０意センサ、９・・
・絞り弁、・１０・・・絞り弁アクチユエータ、１１・
・・エア７０メ￥ １ 日 ｔＺ口 第３ 目 ｍ−「−一亡 ４４ 目 ハ 自弁 綺ＩｔＩ（性り ＄ワ の 茅δ 目 ア７ ｔ ル １ｌＦｌ 膚 （７）ｖｑ 目 第１０ 図 ７４６ 茅／Ｉ 口 第１２圀 佑１３唱 ｌＦｌ弁時Ｔｌｉ′ｌ（机Ω 第１４１Ｄ
Claims (1)
- １、燃焼室ごとに電子制御燃料噴射弁と点火プラグ全装
着すると共に吸気管内に絞り弁と熱線式エアフロメータ
を設は吸入空気量を前記エアフロメータによって閉ルー
プ制御をなすようにしたことを特徴とする電子制御筒内
燃料供給システム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089925A JPS58206838A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 燃料供給方法 |
| DE8383105180T DE3379410D1 (en) | 1982-05-26 | 1983-05-25 | Electronically controlled injection system for internal combustion engines |
| EP83105180A EP0095190B1 (en) | 1982-05-26 | 1983-05-25 | Electronically controlled injection system for internal combustion engines |
| US06/497,837 US4596220A (en) | 1982-05-28 | 1983-05-25 | Electronically-controlled system for supplying fuel into cylinder |
| KR1019830002337A KR910002118B1 (ko) | 1982-05-28 | 1983-05-27 | 전자제어통내 연료공급시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089925A JPS58206838A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 燃料供給方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58206838A true JPS58206838A (ja) | 1983-12-02 |
| JPH042790B2 JPH042790B2 (ja) | 1992-01-20 |
Family
ID=13984269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57089925A Granted JPS58206838A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-28 | 燃料供給方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4596220A (ja) |
| JP (1) | JPS58206838A (ja) |
| KR (1) | KR910002118B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60252131A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-12 | Hitachi Ltd | 燃料先行型エンジン制御装置 |
| JPS6161938A (ja) * | 1984-09-01 | 1986-03-29 | Hitachi Ltd | エンジン制御装置 |
| JPS62265434A (ja) * | 1986-05-10 | 1987-11-18 | Nissan Motor Co Ltd | エンジン制御装置 |
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| US7753285B2 (en) | 2007-07-13 | 2010-07-13 | Bacoustics, Llc | Echoing ultrasound atomization and/or mixing system |
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1982
- 1982-05-28 JP JP57089925A patent/JPS58206838A/ja active Granted
-
1983
- 1983-05-25 US US06/497,837 patent/US4596220A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-05-27 KR KR1019830002337A patent/KR910002118B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50148718A (ja) * | 1974-04-25 | 1975-11-28 |
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| JPS60252131A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-12 | Hitachi Ltd | 燃料先行型エンジン制御装置 |
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