JPS6155341A - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents
エンジンの燃料噴射装置Info
- Publication number
- JPS6155341A JPS6155341A JP59178133A JP17813384A JPS6155341A JP S6155341 A JPS6155341 A JP S6155341A JP 59178133 A JP59178133 A JP 59178133A JP 17813384 A JP17813384 A JP 17813384A JP S6155341 A JPS6155341 A JP S6155341A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- intake
- engine
- valve
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F02D41/345—Controlling injection timing
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- 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)
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】
（産業上の利用分野）
本発明はエンジンの燃料噴射装置に関する。
（従来技術）
燃料噴射装置付きのエンジンにおいて、特開昭６乙−／
グ、？乙３Ｚ号や同ｊ♂−♂ｊ３／２号の公報などに記
載されている如く、エンジン低負荷運転領域などで燃料
を吸気行程の後半に噴射供給するという技術は一般に知
られている。この技術では、燃焼室下部が希薄混合気で
満たされ、点火プラグまわシの燃焼室上部は濃混合気で
満たされることになシ、混合気の成層化により着火を容
易にしつつ全体として比較的少ない燃料噴射量でもって
良好な燃焼が得られ、燃料消費率を低くすることができ
る利点がある。また、吸気にンリンダ周方向のスワール
を形成すると圧縮行程での燃料の拡散が抑制され、成層
状態の維持に有利であることも上述の前者の公報に記載
されている。
グ、？乙３Ｚ号や同ｊ♂−♂ｊ３／２号の公報などに記
載されている如く、エンジン低負荷運転領域などで燃料
を吸気行程の後半に噴射供給するという技術は一般に知
られている。この技術では、燃焼室下部が希薄混合気で
満たされ、点火プラグまわシの燃焼室上部は濃混合気で
満たされることになシ、混合気の成層化により着火を容
易にしつつ全体として比較的少ない燃料噴射量でもって
良好な燃焼が得られ、燃料消費率を低くすることができ
る利点がある。また、吸気にンリンダ周方向のスワール
を形成すると圧縮行程での燃料の拡散が抑制され、成層
状態の維持に有利であることも上述の前者の公報に記載
されている。
ところで、従来の技術では、上記成層化と吸気ポートで
の噴射燃料の残留防止という観点から燃料噴射の終了時
期についての考慮はなされているが、エンジン運転状態
によっては成層化が不十分であったり、あるいは成層化
状態での着火性が必ずしも満足の得られるものでなかっ
たりするきらいがある。
の噴射燃料の残留防止という観点から燃料噴射の終了時
期についての考慮はなされているが、エンジン運転状態
によっては成層化が不十分であったり、あるいは成層化
状態での着火性が必ずしも満足の得られるものでなかっ
たりするきらいがある。
（発明の目的）
本発明は、燃料噴射式エンジンにおいて、燃料噴射タイ
ミングについて種々の実験をした結果、このタイミング
は必ずしも吸気行程の後半でなくてもよく、吸気弁開後
、所定時間空気のみを吸入すれば成層化が行なえ、さら
に吸気流速が最大となる時期に噴射すれば気化、霧化が
良くなって燃焼安定性が向上するという知見を得てなさ
れたものであシ、噴射タイミングの制御により、効率の
良い成層化および着火、燃焼の安定性を得ようとするも
のである。
ミングについて種々の実験をした結果、このタイミング
は必ずしも吸気行程の後半でなくてもよく、吸気弁開後
、所定時間空気のみを吸入すれば成層化が行なえ、さら
に吸気流速が最大となる時期に噴射すれば気化、霧化が
良くなって燃焼安定性が向上するという知見を得てなさ
れたものであシ、噴射タイミングの制御により、効率の
良い成層化および着火、燃焼の安定性を得ようとするも
のである。
（発明の構成）
本発明は、吸気弁開期間中に吸気弁間抜所定時間おいて
燃料噴射弁から７回の燃焼に必要な燃料を吸気通路内に
噴射供給するようにした低負荷時を含むエンジン運転領
域において、燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングをエ
ンジンの高回転側で遅らせるように制御する制御装置を
備えていることを特徴とする。
燃料噴射弁から７回の燃焼に必要な燃料を吸気通路内に
噴射供給するようにした低負荷時を含むエンジン運転領
域において、燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングをエ
ンジンの高回転側で遅らせるように制御する制御装置を
備えていることを特徴とする。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図に示すエンジンにおいて、１はシリンダブロック
、２はシリンダヘッド、３はピストン、４はシリンダヘ
ッドカバー、５はシリンダへラド２に接続した吸気マニ
ホールドである。
、２はシリンダヘッド、３はピストン、４はシリンダヘ
ッドカバー、５はシリンダへラド２に接続した吸気マニ
ホールドである。
吸気系について説明するに、エンジンの燃焼室６に吸気
弁７を介して通ずる吸気通路８は、エアクリーナ９から
サージタンク１０を介して吸気弁７で開閉される吸気ポ
ート１１へ延びている。吸気通路８の下流側は、吸気マ
ニホールド５側からシリンダヘッド２側へ延びた隔壁１
２によって通路面積の大きな高負荷用吸気通路１６と、
燃焼室乙にシリンダ周方向のスワールを形成する通路面
積の小さな低負荷用吸気通路１４とに区画されている。
弁７を介して通ずる吸気通路８は、エアクリーナ９から
サージタンク１０を介して吸気弁７で開閉される吸気ポ
ート１１へ延びている。吸気通路８の下流側は、吸気マ
ニホールド５側からシリンダヘッド２側へ延びた隔壁１
２によって通路面積の大きな高負荷用吸気通路１６と、
燃焼室乙にシリンダ周方向のスワールを形成する通路面
積の小さな低負荷用吸気通路１４とに区画されている。
高負荷用吸気通路１３の上流部には通路を開閉するシャ
ッター弁１５がちシ、低負荷用吸気通路１４はシャッタ
ー弁１５の上流位置から延びていて上記吸気ポート１１
に開口している。なお、上記各吸気通路１３．１４に関
し、低負荷用とは主として低負荷時に利用されるという
意味で、高負荷時も吸気流れはあり、高負荷用も同様の
意味で、低負荷時でもエンジン運転状態によっては吸気
の流れがある。
ッター弁１５がちシ、低負荷用吸気通路１４はシャッタ
ー弁１５の上流位置から延びていて上記吸気ポート１１
に開口している。なお、上記各吸気通路１３．１４に関
し、低負荷用とは主として低負荷時に利用されるという
意味で、高負荷時も吸気流れはあり、高負荷用も同様の
意味で、低負荷時でもエンジン運転状態によっては吸気
の流れがある。
そうして、上記吸気マニホールド５には、燃料噴射弁１
６が燃料噴射口を高負荷用吸気通路１３のシャッター弁
１５下流位置に臨ませて支持され、また、高負荷用と低
負荷用の吸気通路１３．１４の合流部下流の吸気ポート
１１にはホットワイヤを用いて吸気流量を検出する吸気
流量センサ１７が臨んでいる。そして、この吸気流量セ
ンサ１７からの流量信号はディストリビュータ１８から
のクランク角度に関するクランク角信号およびエンジン
回転数に関する回転信号とともに制御装置１９に入力さ
れ、燃料噴射弁１６は制御装置１９からの制御信号にて
作動が制御されるようになっている。
６が燃料噴射口を高負荷用吸気通路１３のシャッター弁
１５下流位置に臨ませて支持され、また、高負荷用と低
負荷用の吸気通路１３．１４の合流部下流の吸気ポート
１１にはホットワイヤを用いて吸気流量を検出する吸気
流量センサ１７が臨んでいる。そして、この吸気流量セ
ンサ１７からの流量信号はディストリビュータ１８から
のクランク角度に関するクランク角信号およびエンジン
回転数に関する回転信号とともに制御装置１９に入力さ
れ、燃料噴射弁１６は制御装置１９からの制御信号にて
作動が制御されるようになっている。
なお、第１図において、２ｏは吸気弁７および排気弁２
１の開閉時期を決めるカムシャフト、２２は排気通路で
ある。
１の開閉時期を決めるカムシャフト、２２は排気通路で
ある。
上記制御装置１９は、クランク角信号と吸気の流量信号
とから第２図に示す吸気流速最大時のクランク角ＣＡｉ
を演算する最大流速クランク角演算手段と、吸気初めか
ら吸気路りまでの吸気量を積算して７回の燃焼に必要な
燃料の噴射パルス巾θｆを演算する燃料パルス巾演算手
段と、上記最大流速クランク角ＣＡｉと予め設定された
基準噴射時の噴射パルス中心のクランク角ＴＣとの差Δ
θを演算するずれ量演算手段と、噴射パルス巾θｆ１基
準クランク角ＴＣおよび差Δθから噴射初めクランク角
Ｔｉおよび噴射路わりクランク角Ｔｅを演算して燃料噴
射タイミングを設定する噴射タイミング設定手段とを備
え、この設定手段からの信号を燃料噴射弁１６へ出力す
るようになっている。
とから第２図に示す吸気流速最大時のクランク角ＣＡｉ
を演算する最大流速クランク角演算手段と、吸気初めか
ら吸気路りまでの吸気量を積算して７回の燃焼に必要な
燃料の噴射パルス巾θｆを演算する燃料パルス巾演算手
段と、上記最大流速クランク角ＣＡｉと予め設定された
基準噴射時の噴射パルス中心のクランク角ＴＣとの差Δ
θを演算するずれ量演算手段と、噴射パルス巾θｆ１基
準クランク角ＴＣおよび差Δθから噴射初めクランク角
Ｔｉおよび噴射路わりクランク角Ｔｅを演算して燃料噴
射タイミングを設定する噴射タイミング設定手段とを備
え、この設定手段からの信号を燃料噴射弁１６へ出力す
るようになっている。
上記制御装置１９での処理の流れは第グ図に示されてい
る。同図ＯＣＡはクランク角の意味である。
る。同図ＯＣＡはクランク角の意味である。
すなわち、ステップ■でクランク角信号、流量信号およ
び回転信号が入力される。次にサブルーチンＳのステッ
プ■ではエンジン運転状態が吸気初めのクランク角度か
否か判断され、ＹＥＳになるとステップ■に進んで単位
クランク角ｄθ毎の吸大空気量ｄＶの読み込みが行なわ
れる。そして、ステップ■で吸入空気量の積算ΣｄＶと
、吸入空気量の変化量ｄＶ／ｄθの計算が行なわれ、ス
テップ■で吸気流速が最大、つま、９ ｄＶ／ｄθ＝０
か否か判断される。
び回転信号が入力される。次にサブルーチンＳのステッ
プ■ではエンジン運転状態が吸気初めのクランク角度か
否か判断され、ＹＥＳになるとステップ■に進んで単位
クランク角ｄθ毎の吸大空気量ｄＶの読み込みが行なわ
れる。そして、ステップ■で吸入空気量の積算ΣｄＶと
、吸入空気量の変化量ｄＶ／ｄθの計算が行なわれ、ス
テップ■で吸気流速が最大、つま、９ ｄＶ／ｄθ＝０
か否か判断される。
ステップ■の判断がＹＥＳになると、ステップ■に進ん
でそのときのクランク角ＣＡｉの覚え込みが行なわれた
後、再度サブルーチンＳでの信号処理が行なわれ、次に
ｄＶ／ｄθ＝Ｏとなるまで、つまり吸入空気量が零とな
るまで、ΣｄＶの計算が行なわれて／吸気行程での全吸
入空気量が求められる。
でそのときのクランク角ＣＡｉの覚え込みが行なわれた
後、再度サブルーチンＳでの信号処理が行なわれ、次に
ｄＶ／ｄθ＝Ｏとなるまで、つまり吸入空気量が零とな
るまで、ΣｄＶの計算が行なわれて／吸気行程での全吸
入空気量が求められる。
そうして、ステップ■へ進み、上記ΣｄＶの最終値から
燃料（噴射）パルス巾θｆが演算され、さらにステップ
■へ進んで、基準噴射時のパルス中心クランク角ＴＱ、
！：ＣＡｉとの差Δθが求められる。このΔθと前記Ｔ
Ｃ１θｆとからステップ■および＠において次式により
噴射路りのクランク角”ｒｅと噴射初めのクランク角Ｔ
ｉとが求められる。
燃料（噴射）パルス巾θｆが演算され、さらにステップ
■へ進んで、基準噴射時のパルス中心クランク角ＴＱ、
！：ＣＡｉとの差Δθが求められる。このΔθと前記Ｔ
Ｃ１θｆとからステップ■および＠において次式により
噴射路りのクランク角”ｒｅと噴射初めのクランク角Ｔ
ｉとが求められる。
”ｒ６ ＝ Ｔｃ＋Δθ＋／／、２θｆＴｉ＝Ｔｅ−θ
ｆ そして、このＴｅ、Ｔｉは他の気筒の燃料噴射弁へ作動
信号（電磁弁へのオン・オフ信号）として出力されると
ともに、当該気筒の燃料噴射弁１６に次のサイクルで作
動信号として出力される（ステップ■）。
ｆ そして、このＴｅ、Ｔｉは他の気筒の燃料噴射弁へ作動
信号（電磁弁へのオン・オフ信号）として出力されると
ともに、当該気筒の燃料噴射弁１６に次のサイクルで作
動信号として出力される（ステップ■）。
上記実施例において、燃料噴射弁１６の噴射タイミング
の制御による成層化燃焼は、エンジン回転数３００Ｏｒ
ｐｍ程度までの燃料消費率を抑える低負荷ないし中負荷
の運転領域、並びにノッキングを生じ易い低回転高負荷
の運転領域において主として行なわれる。
の制御による成層化燃焼は、エンジン回転数３００Ｏｒ
ｐｍ程度までの燃料消費率を抑える低負荷ないし中負荷
の運転領域、並びにノッキングを生じ易い低回転高負荷
の運転領域において主として行なわれる。
そうして、かかる成層化燃焼を生じせしめる運転領域で
は、吸気行程で吸気流速が最大となるクランク角位置に
燃料噴射弁１６の噴射パルスの中心がくるように制御さ
れる。すなわち、第２図に実線Ａで示す基準となるエン
ジン運転状態での吸気流速特性曲線は、エンジン回転数
が高くなるとピストン速度が高くなる分だけ吸気の燃焼
室６への導入が遅れることから、破線Ａ１で示す如く吸
気弁閉側にずれる。そして、実線Ｂで示す基準運転状態
での噴射パルスの中心をもとにして、エンジン回転数が
高くなったときの吸気流速最大のクランク角ＣＡｉをパ
ルス中心とする噴射タイミングが上記制御装置１９での
信号処理により破線Ｂ１で示すパルスの如く設定される
。つまシ、噴射パルスの中心は第３図に示す如くエンジ
ン回転数の上昇に応じて吸気行程の後半側へ吸気流速最
大位置の↓ ずれに応じてずれてる。
は、吸気行程で吸気流速が最大となるクランク角位置に
燃料噴射弁１６の噴射パルスの中心がくるように制御さ
れる。すなわち、第２図に実線Ａで示す基準となるエン
ジン運転状態での吸気流速特性曲線は、エンジン回転数
が高くなるとピストン速度が高くなる分だけ吸気の燃焼
室６への導入が遅れることから、破線Ａ１で示す如く吸
気弁閉側にずれる。そして、実線Ｂで示す基準運転状態
での噴射パルスの中心をもとにして、エンジン回転数が
高くなったときの吸気流速最大のクランク角ＣＡｉをパ
ルス中心とする噴射タイミングが上記制御装置１９での
信号処理により破線Ｂ１で示すパルスの如く設定される
。つまシ、噴射パルスの中心は第３図に示す如くエンジ
ン回転数の上昇に応じて吸気行程の後半側へ吸気流速最
大位置の↓ ずれに応じてずれてる。
これによシ、燃料は燃焼室６への吸気の導入の遅れに応
じて遅れて噴射され、かつ、吸気弁開期間中において常
に吸気流速が最大のときを中心として噴射されることに
なシ、スワールと相俟って気化、霧化の良好な濃混合気
と希薄混合気とによる成層化を確実に行なうことができ
、着火性、燃焼性の安定化が図れる。
じて遅れて噴射され、かつ、吸気弁開期間中において常
に吸気流速が最大のときを中心として噴射されることに
なシ、スワールと相俟って気化、霧化の良好な濃混合気
と希薄混合気とによる成層化を確実に行なうことができ
、着火性、燃焼性の安定化が図れる。
また、上記スワールに関し、シャッター弁１５は基本的
には吸気流量の少ない低負荷時に開度を小さくしてスワ
ールを強化し、吸気流量の多い高負荷時に開度を大きく
して吸気の流れに対し抵抗とならないように設定される
が、低回転高負荷のノッキングを生じ易い運転領域では
、シャッター弁１５の開度を小さくしてスワールを強化
する。
には吸気流量の少ない低負荷時に開度を小さくしてスワ
ールを強化し、吸気流量の多い高負荷時に開度を大きく
して吸気の流れに対し抵抗とならないように設定される
が、低回転高負荷のノッキングを生じ易い運転領域では
、シャッター弁１５の開度を小さくしてスワールを強化
する。
このようにスワールを強化して成層化燃焼を行なうと、
燃焼室乙のピストン側の混合気が希薄となるからノッキ
ング防止に有効である。
燃焼室乙のピストン側の混合気が希薄となるからノッキ
ング防止に有効である。
また、シャッター弁１５の開度を大きくしたスクールの
弱い状態での運転領域においては、成層化が不十分とな
シ易いことから、燃料噴射弁１６による燃料噴射位置（
パルス中心）を・／ヤッター弁１５の開度が大きくなる
につれて吸気行程後半側５ずらす補正を行ない、成層化
を助けるようにするのが好ましい。
弱い状態での運転領域においては、成層化が不十分とな
シ易いことから、燃料噴射弁１６による燃料噴射位置（
パルス中心）を・／ヤッター弁１５の開度が大きくなる
につれて吸気行程後半側５ずらす補正を行ない、成層化
を助けるようにするのが好ましい。
なお、上記実施例では吸気流速が最大となるクランク角
を検出して燃料噴射パルスの中心をずらすようにしたが
、予め実験によりエンジン回転数と吸気流速が最大とな
るクランク角との関係を求めたマツプを記憶せしめてお
き、エンジン回転数信号の入力によシ吸気流速が最大と
なるクランク角を演算して上記噴射パルスの中心をずら
すようにしてもよい。
を検出して燃料噴射パルスの中心をずらすようにしたが
、予め実験によりエンジン回転数と吸気流速が最大とな
るクランク角との関係を求めたマツプを記憶せしめてお
き、エンジン回転数信号の入力によシ吸気流速が最大と
なるクランク角を演算して上記噴射パルスの中心をずら
すようにしてもよい。
（発明の効果）
本発明によれば、燃料の噴射タイミングを燃焼室への吸
気の導入が遅れてくるエンジン高回転側で遅らせるよう
にしたから、効率の良い成層化燃焼が可能となるととも
に、噴射タイミングの移行を吸気流速が最大となる位置
のエンジン回転数に応じたずれに対応せしめることによ
り、燃料の気化、霧化の促進をも図ることが可能となる
。
気の導入が遅れてくるエンジン高回転側で遅らせるよう
にしたから、効率の良い成層化燃焼が可能となるととも
に、噴射タイミングの移行を吸気流速が最大となる位置
のエンジン回転数に応じたずれに対応せしめることによ
り、燃料の気化、霧化の促進をも図ることが可能となる
。
図面は本発明の実施態様を例示し、第１図はエンジンの
燃料噴射装置の全体構成図、第２図は吸気流速と噴射タ
イミングとの関係を示すグラフ図、第３図はエンジン回
転数と噴射パルス中心位置との関係を示すグラフ図、第
９図は制御装置における処理のフロー図である。
燃料噴射装置の全体構成図、第２図は吸気流速と噴射タ
イミングとの関係を示すグラフ図、第３図はエンジン回
転数と噴射パルス中心位置との関係を示すグラフ図、第
９図は制御装置における処理のフロー図である。
Claims (1)
- （１）吸気弁を介して燃焼室に通ずる吸気通路内に燃料
噴射弁が臨み、少なくとも低負荷時を含む運転領域にお
いて、吸気弁開期間中に吸気弁開後所定時間おいて１回
の燃焼に必要な燃料を前記燃料噴射弁から吸気通路内に
噴射供給するようにしたエンジンにおいて、上記運転領
域における燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングをエン
ジンの高回転側で遅らせるように制御する制御装置を備
えていることを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59178133A JPS6155341A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | エンジンの燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59178133A JPS6155341A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | エンジンの燃料噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6155341A true JPS6155341A (ja) | 1986-03-19 |
Family
ID=16043223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59178133A Pending JPS6155341A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | エンジンの燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6155341A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0520833A2 (en) * | 1991-06-28 | 1992-12-30 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Laminar burning internal combustion engine with fuel injection time controlling function |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP59178133A patent/JPS6155341A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0520833A2 (en) * | 1991-06-28 | 1992-12-30 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Laminar burning internal combustion engine with fuel injection time controlling function |
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