JPS60224952A - 多気筒内燃機関の噴射時期制御方法及び装置 - Google Patents

多気筒内燃機関の噴射時期制御方法及び装置

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JPS60224952A
JPS60224952A JP60061074A JP6107485A JPS60224952A JP S60224952 A JPS60224952 A JP S60224952A JP 60061074 A JP60061074 A JP 60061074A JP 6107485 A JP6107485 A JP 6107485A JP S60224952 A JPS60224952 A JP S60224952A
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345Controlling injection timing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ)技術分野 本発明は内燃機関の噴射時期制御方法及び装置さらに詳
細には各気筒に対し共通に又は個々に制御可能な絞り弁
が設けられ、また各気筒に対してl動作サイクル(吸気
、圧縮、爆発、排気)あたり所定のクランク角で少なく
とも2回噴射が行なわれる、特に多気筒内燃機関の噴射
時期制御方法及び装置に関する。
口)従来技術 ヨーロッパ特許出願(公開番号第00813386(A
2)号)に記載された燃料噴射装置では、4サイクル内
燃機関において第1の気筒群に対して共通に第1の噴射
時点で、また第2の気筒群に対しては第1の噴射時点と
 180°ずれた第2の噴射時点でそれぞれ噴射が行な
われる。その場合容気筒の1動作サイクルあたり2回噴
射が行なわれ、クランク軸1回転あたり1回、すなわち
クランク角72o。
につき2回噴射が行なわれている。
従来の燃料噴射装置では、各気筒に対する絞り弁が共通
に又は個々に制御されるエンジンの場合(すなわち各気
筒に対し1つの絞り弁が設けられている)、絞り弁が1
個しか設けられていない吸気管を備えたエンジンに比較
して吸気管の圧力変動、すなわち各噴射弁の噴射時点間
の実効差圧がかなり大きなものとなるという問題がある
。それぞれ720°のクランク角に対して周期的に繰り
返すこの吸気管圧力変動は、気筒が4つの弁を有する内
燃機関で特に大きくなり、全体の噴射弁が同時に作動さ
れる従来の噴射装置では噴射弁のそれぞれの噴射時点間
における差圧が異なるため噴射弁から噴射される燃料の
量も異なる結果となり、この差は各気筒の1動作サイク
ルにわたって(クランク角がOから720” )ではも
はや補償できないものとなってしまう。従って各気筒間
には今日課せられている環境問題ならびに噴射装置に対
する高度な要求を考えるともはや許容できないほどのλ
値(空気比)のばらつきが発生する。このようなλ値の
ばらつきは混合比の5%の値までになってしまう。
各気筒に対、して1つの絞り弁が設けられた多気筒内燃
機関において、このように大きなλ値のばらつきが発生
する理由は次のとおりである。すなわち各気筒に対し7
20″′のクランク角に対し同時にそれぞれ2回だけ噴
射が行なわれ、従って各気筒の吸気弁ならびに排気弁の
運動が均一に分布され順序して行なわれる場合には、は
ぼ00(720°)ならびに 380’のクランク角に
おいて噴射時点を設定すると、このクランク角では4気
筒の内燃機関の場合1つの気筒のみが吸気行程に入って
おり、従って各吸気管領域における差圧が不均一となる
からである。また6気筒エンジンの場合、噴射時点は周
期的な繰り返しで例えば250” と 610°のクラ
ンク角に設定され、このクランク角位置では6気筒内燃
機関の場合それぞれ1つの気筒のみが吸気行程に入って
いることになる。
従来の燃料噴射装置ではこのλ値のばらつきが大きくな
る欠点を避けるために、例えば4気筒エンジンの場合7
20″′のクランク角あ−たり全体として4回噴射を行
ない、その場合各気筒群をまとめて全体として各気筒に
均一な燃料が分配されるようにして解決している。しか
しこのような方法では4気筒エンジンの場合それぞれ1
80°のクランク角距離を隔てて噴射が行なわれるので
異なる時点で駆動される出力段が2つ必要となり、また
同様に6気筒エンジンの場合には非対称性を避けるため
に3つの出力段が必要になるという欠点がある。
ハ)目 的 従って本発明の目的は、このような従来の欠点を解消す
るためになされたもので、多気筒内燃機関において簡単
な構成でλ値のばらつきを顕著に減少することが可能な
内燃機関の噴射時期制御方法及び装置を提供することを
目的とする。
二)発明の構成 本発明はこの目的を達成するために、全気筒に対して同
時に噴射が行なわれ、その所定時点に設定されている同
時噴射の開始時期が各気筒の実効吸気管差圧がほぼ等し
くなるクランク角に移動される構成を採用した。
ホ)実施例 以下添付図面を参照して本発明の詳細な説明をする。
本発明の基本的な考え方は、各気筒に対し絞り弁が設け
られた多気筒内燃機関における共通の噴射時点を次のよ
うに、すなわち全気筒に共通な噴射時点が個々の気筒が
最小の吸気管差圧を互いに有するようなりランク角に設
定されるように移動していることである。すなわち本発
明によれば、噴射時点の開始時期が通常ある気筒の吸気
行程の開始時期に設定されている時点からクランク角に
して所定の値だけ移動され、それにより実買上何ら回路
を付加することなく内燃機関の各気筒のλ値のばらつき
を顕著に減少させることができる。
第1図には、内燃機関の各気筒に対するそれぞれの吸気
管圧力がその動作サイクルにわたって、すなわちクラン
ク角で720°にわたって図示されている。同図から各
吸気管圧PSは顕著に変動し、例えば所定のクランク角
でほぼ大気圧近くまで(!980ミリバール)圧力が上
昇するとともに。
440 ミリバールまで圧力が減少する。
この異なる吸気管圧力が第1図の(a)において6気筒
内燃機関の気筒lから6に対して重ねられた状態で図示
されている。また第1図の(b)には基準マークの発生
する時点がクランク角に対して図示されており、(C)
から明らかなように基準マークに同期して噴射時点が定
められている。この場合、気筒4と3の吸気行程に合わ
せてすべての気筒に対し共通に約250°と 810”
のクランク角で噴射が行なわれる。このクランク角での
各気筒の吸気圧力は下記の表に示したような値となる。
圧力値は点火時点がほぼ0° (クランク角)。
アイドル回転数DLL =850/分ならびに以下のλ
値のばらつきの計算に対しては燃圧Pに=2.8パール
(bar)として6気筒エンジンに対し他の許容誤差は
無視してめられている。
の式からめられている。この場合P s it圧力調節
器に印加される気筒lから6からなる混合圧力に対応す
る。第2図に図示したように各気筒に関したλ値のばら
つきΔ入=f(Z)が図示されておりばらつきの絶対値
は4.5%となる。
これに対して4サイクルエンジンで1動作サイクルあた
り2回同時に噴射を行なl、X、その場合容気筒の吸気
管差圧が減少するクランク角に移動させると、λ値のば
らつきは許容できるような小さな値にすることができる
。第1図におし)て(d)に示したように新しく移動さ
れた噴射時点が動作サイクルのクランク角に対して図示
されている。
この噴射が行なわれる新しいクランク角はこれまでの噴
射時点に対して606進んでおり、(また点線で図示し
たように60°遅らせてもよい)あるいは180°遅ら
せて、すなわちこれまでの噴射時点の間に設定されてい
る。従って6気筒エンジンの場合にはλ値を最小にする
噴射時点の設定に対し種々の移動方法が考えられる。一
方4気筒エンジンの場合には新しい噴射時点に対して2
つのクランク角位置が可能である。
所定の値だけ噴射時点を移動させ、さらに第1図に図示
した各気筒に対して吸気管の圧力特性をとってみると下
記の表のようになる。その場合パラメータは同様の値が
選ばれておりλ値のばらつきは2%となる。
第3図にはこの理論的なλ値のばらつきが図示されてお
り、同図から最後の気筒5,6を省略した4気筒エンジ
ンに対してもλ値のばらつきを同様に顕著に減少できる
ことが理解される。
上述したように本発明は最小の手段で実現することがで
き、デジタル動作の燃料噴射装置の場合(いわゆる七ド
ローニック)、第4図(A)に図示したようにこれまで
のハードウェア構成に単にブロックlOに示した計算機
能を付加するだけで実現することができる。すなわち基
準マークのクランク角α0 (たとえば上死点前100
″)にさらにクランク角α2を加算したものを新しい噴
射時点に設定する。このために回転数クランク−角セン
サ(nマークセンサ)あるいは第4図のブロック11で
示した機能が必要となる。それにより第4図CB)に図
示したようにたとえば1.5”のクランク角ごとに発生
するパルス12が基準クランク角α0に加算される。こ
れによって共通の噴射時点は(C)に図示したように3
00°のクランク角に加算された値に設定され、これは
連続噴射時点を考えてみた場合噴射時点が約60@後方
にずれたことに対応する。連続噴射に対する基準マーク
はデジタル動作の噴射装置では問題なく得られるもので
あり、第4図ではブロック13で図示されている。
アナログ動作の噴射装置(Lジェトロニック)に対して
はクランク角信号を得るのに補充的な手段が必要となる
ので、デジタル動作の噴射装置に比較して極わずかであ
るが複雑なものとなる。
第5図(A)には回路ブロック15が図示されている。
この回路ブロックは噴射開始ならびに噴射パルスの期間
を計算する機能を有し、アナログ的に動作する従来の燃
料噴射装置に対応する。このブロック15の前段には噴
射時点を定まった気筒に同期させるブロック16が設け
られる。このブロックにはクランク角マークα0を発生
させるブロック17からの信号とクランク角αlを発生
させるブロック18からの信号が入力される。このクラ
ンク角α1は例えば点火パルスをもとに1動作サイクル
に対応するクランク角720” (2回転)を気筒の数
で割った値から得られる。
ブロック15の後段に設けられたブロック19は、第5
図(B)に図示したように回転数nに対する移動量t1
 、t1=f (n)を発生させる関数発生器を用いて
tlをめ基準パルスα0に回転数に関係した移動量t1
を加算し、それによって共通の噴射時点を最適化しλ値
のばらつきを最小にする。
第5図(C)にはクランク軸マーク、点火パルス、なら
びに噴射パルスを最適時点に移動させる回転数に関係し
た移動量1.がそれぞれ図示されている。
へ)効果 以上説明したように本発明によれば特に今日用いられて
いるデジタル制御で行なわれる燃料噴射装置において何
らハードウェアの構成を変更することなく簡単な方法で
各気筒の噴射時点を移動させることができるので、精度
のよい空燃比を得ることができる。
また本発明では各気筒に正確で十分な混合気を分配する
ことができるので、理論的なλ値のばらつきを従来に比
較して半分以下に減少させることができる。特に6気筒
エンジンの場合各気筒に対する共通な噴射時点をクラン
ク角にして60″前に移動量せた場合、各気筒間の差圧
を顕著に減少させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は6気筒エンジンにおける1動作サイクル当たり
の各気筒の吸気管圧力の特性を示した特性図、第2図は
従来の6気筒内燃機関における各気筒のλ値のばらつき
を示した特性図、883図は本発明による各気筒のλ値
のばらつきを示した特性図、第4図(A)はデジタル噴
射装置における噴射の構成を示したブロック図、第4図
(B)は本発明による噴射時点の移動を示した信号波形
図、第5図(A)はアナログ動作の燃料噴射装置におけ
る噴射時点の移動を示したブロック図、第5図(B)は
回転数に関係した移動量を示す線図、第5図(C)は噴
射時点の移動を説明する信号波形図である。 KW・・・クランク角 Pst・・・吸気管圧 Δλ・・・空気比のばらつき Fig、2 Fig、3 ハ゛シy−y :n、=850 17m1n、p5=7
75mbarFig、4 (A) Fig、4(B) 2う/7馬

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)各気筒に対し絞り弁が設けられ、また各気筒に対し
    てl動作サイクル当り所定クランク角で少なくとも2回
    噴射が行なわれる、特に多気筒内燃機関の噴射時期制御
    方法において、全気筒に対し同時に噴射が行なわれ、所
    定時点に定められている同時噴射の開始時期が各気筒が
    互いに最小の実効吸気管差圧となるクランク角に移動さ
    れることを特徴とする内燃機関の噴射時期制御方法。 2)各気筒の噴射時点を1つの気筒の吸気行程に合わさ
    れたクランク角から6気筒内燃機関の場合共通に約60
    °前あるいは後に、また4気筒内燃機関の場合的SO0
    クランク角の回転方向に移動させるようにした特許請求
    の範囲第1項に記載の内燃機関の噴射時期制御方法。 3)各気筒に対し絞り弁が設けられ、また各気筒に対し
    1動作サイクル当り所定クランク角で少なくとも2回噴
    射が行なわれる、特に多気筒内燃機関の噴射時期制御装
    置において、デジタル動作する燃料噴射装置で、各気筒
    に対し共通に設定された噴射時点(α0)に回転によっ
    て得られる信号を計数することによりめられる所定のク
    ランク角(α2)を加算し、各気筒の実効吸気管差圧が
    ほぼ等しくなるクランク角に噴射時点を移動させること
    を特徴とする内燃機関の噴射時期制御装置。 4)各気筒に対し絞り弁が設けられ、また各気筒に対し
    1動作サイクル当り所定クランク角で少なくとも2回噴
    射が行なわれる、特に多気筒内燃機関の噴射時期制御装
    置において、所定の移動量を定める関数発生器と、所定
    のクランク角に対応した基準マーク(α0)と前記関数
    発生器より得られる移動量(tl)とを加算する演算手
    段(19)とを備え、各気筒に対し共通な噴射時点を内
    燃機関の全気筒に対する実効吸気管差圧がほぼ等しくな
    るクランク角に移動させることを特徴とする内燃機関の
    噴射時期制御装置。
JP60061074A 1984-04-18 1985-03-27 多気筒内燃機関の噴射時期制御方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0751909B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843414681 DE3414681A1 (de) 1984-04-18 1984-04-18 Verfahren und vorrichtung zur einspritzzeitsteuerung bei brennkraftmaschinen
DE3414681.4 1984-04-18

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JPS60224952A true JPS60224952A (ja) 1985-11-09
JPH0751909B2 JPH0751909B2 (ja) 1995-06-05

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FR (1) FR2563282B1 (ja)
GB (1) GB2157764B (ja)
IT (1) IT1184456B (ja)
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