JPS6179835A - 複吸気路式内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は１気筒につき２つの吸気系統を存する複吸気路
式内燃機関の燃料供給制御装置に関する。

従来の技術および発明が解決しようとする問題点 一般に、燃料室内への混合気吸入量の少ない低回転低負
荷域では、燃料状態が悪化する傾向にあり、希薄混合気
の場合にはそれが顕著となる。従って、低回転低負荷域
では強力なスワールを発生させることが好ましい。この
ため、１気筒につき２つの吸気通路に設けて、低回転低
負荷域において積極的にスワールを発生させる複吸気路
式内燃機関がある。しかしながら、従来、１つの吸気通
路による吸気状態から２つの吸気通路による吸気状態に
変化する瞬間に、一時的に混合気がリーンとなり、この
結果、トルクが低下するという現象が生ずる。この現象
の原因は、上記吸気状態の変化の瞬間に、噴射弁下流の
吸気通路断面席が倍増するのに対し、吸入空気量はほと
んど変化しないか若干増加するかのいずれかであること
による。

つまり、空気流速が減少して燃料の壁面付着量か増加し
、また、シリンダ内からの燃料の吹返し量が増加し、従
って、シリンダ内に入る燃料量が減　　　少して、混合
気がリーンになるからである。なお、機関が過渡状態（
吸入空気量増加時）において上記吸気状態の変化があれ
ば、当然同様の現象が発生する。

このため、本願出願人は、１気筒につき設けられた２つ
の吸気通路と、該２つの吸気通路の一方２に設けられた
吸気制御弁とを具備し、該吸気制御弁の駆動により、１
つの吸気通路のみによる第１の吸気状態と２つの吸気通
路による第２の吸気状態とを可能にする複吸気路式内燃
機関の燃料供給制御装置において、吸気状態変化検出手
段は前記第１の吸気状態から前記第２の吸気状態への変
化を検出し、この結果、変化が検出されたときに、燃料
供給手段は機関へ燃料を供給するものを既に提案してい
る。（参照：特願昭５８−２２３．１９７号）。

本願発明者は上述のリーン化現象が機関の回転数に依存
することを発見した。つまり混合気り一ン化現象は機関
の回転数が低いほど顕著で、回転数が高くなるほど発生
しなくなる。たとえば、第２図は機関回転数Ｎｅが１２
０Ｏｒｐｍのときであり、１吸気通路から２吸気通路へ
の切替時に空燃比のリーン化が生ずる。一方機関回転数
Ｎｅが３００Ｏｒｐｍまで上昇すると、第３図に示すご
とく、リーン化現象は小さくなる。高回転で混合気があ
まりリーン化しないのは高回転ではクランク周当たりの
時間が短いため吸気制御弁の開閉が比較的広いクランク
角にわたって行われ、状態変化の影響が少ないことによ
る。従って、高回転側でも燃料供給を行うと、噴射量が
過多となり、燃料消費量の増加、あるいはオーバーリッ
チのためのトルク低下、ＨＣ，Ｃｏエミッシッン悪化を
招（おそれがある。

問題点を解決するための手段 本発明の目的は、１つの吸気通路による吸気状態から２
つの吸気通路による吸気状態への変化の瞬間に、回転数
に応じた燃料量により混合気をリッチ側に制御してトル
クの低減、エミフションの悪化を防止することと共に燃
料増量を最小源にすることにあり、その手段は、第１図
に示される。

すなわち、１気筒につき設けられた２つの吸気通路１，
２と、該２つの吸気通路の一方２に設けられた吸気制御
弁４とを具備し、該吸気制御弁の駆動により、１つの吸
気通路のみによる第１の吸気状態と２つの吸気通路によ
る第２の吸気状態とを可能にする複吸気路式内燃機関の
燃料供給制御装置において、吸気状態変化検出手段は第
１の吸気状態から第２の吸気状態への変化を検出する。

他方、機関回転数検出手段は機関の機関回転数を検出し
、この検出された機関回転数Ｎｅに応じて燃料量演算手
段が機関へ供給される燃料τを演算する。この結果、燃
料供給手段は前記変化が検出されたときに機関へ前記演
算された燃料量τを供給するものである。

作用 上述の構成によれば、１吸気通路から２吸気通路への切
替において低回転時のみ供給燃料量が行われ高回転時は
燃料は供給されない。そのため１吸気通路から２吸気通
路への切替時の一時的な混合気リーン化を回避すること
ができる。

実施例 第４図以降の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明に係る複吸気路式内燃機関の燃料供給制
御装置の一実施例を示す全体概要図である。第４図にお
いて、第１の吸気通路１と第２の吸気通路２との連通部
分３の左側且つ第２の吸気通路２側に吸気制御弁４が設
けられている。吸気制御弁４はアクチュエータ５によっ
てロフト６を移動させることによって回転する。なお、
７，８は第１．第２の吸気弁、９は排気弁、１０は制御
回路たとえばマイクロコンピュータ、１１は燃料噴射弁
、１２は機関のシリンダブロック（図示せず）のウォー
タジャケットに設けられ、冷却水温ＴＨＷを検出する水
温センサである。１３は機関の回転数を検知するセンサ
であり、例えばエンジンのディストリビュータの分配軸
の回転数に基づくパルスや点火パルスを検知するセンサ
とすることができる。

マイクロコンピュータ１０は水温センサ１２及び回転数
センサ１３の出力信号を含む各種のセンサ信号たとえば
エアフローメータ、回転角センサ等の出力信号を受信し
てアクチェエータ（吸気制御弁４）および噴射弁１１を
制御するものである。

たとえば、吸気制御弁４は第５図（Ａ）、（Ｂ）。

（Ｃ）に示す３状態に制御される。ここで、第５図（Ａ
）の状態は低中負荷域での燃焼改善を狙い、第５図（Ｂ
）の状態は全負荷中速域での燃焼改善を狙い、第５図（
Ｃ）の状態は全負荷高速域での燃焼改善を狙っているも
のである。なお、第５図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各状
態での回転速度Ｎｅ対トルク（スロットル弁全開状態）
特性は第６図の曲線Ａ、Ｂ、Ｃによって示されている。

第７図のフローチャートを参照して第４図のマイクロコ
ンピュータの動作を説明する。第７図のルーチンは所定
時間毎もしくはメインルーチンの中で実行される。ステ
ップ７０１からステップ７０２に進むと、吸気制御弁４
が第５図（Ａ）の状態（以下、Ａ状態とする）か否かを
判別する。なお、この場合、マイクロコンピュータ１０
はアクチュエータ５への駆動信号によってＡ状態か否か
を判別するものとする。Ａ状態であれば、ステップ７０
３に進んでフラグ１”にしてステップ７０８にてこのル
ーチンは終了する。

次ぎに、吸気制御弁４がＡ状態から第５図（Ｂ）に示す
状Ｍ（Ｂ状り、）もしくは第５図（Ｃ）に示す状態（Ｃ
状態）に変化した場合を想定する。この場合には、ステ
ップ７０２からステップ７０３へのフローはステップ７
０２からステップ７０４へのフローに切替わる。この結
果、Ｆ−“１”であるので、フローはステップ７０５に
進んで、回転数センサ１３からのエンジン回転数Ｎｅが
所定値（３０００ｒｐａ＋　）より小さいかどうか判定
する＠　Ｎｏ　、即ち高回転側では、前述のようにリー
ン化は生じないので非同期噴射は必要がなく以下のルー
チンはバイパスする。Ｙｅｓであれば７０６に進み、第
８図に示すマフブＭを用いて燃料噴射時間τを補間計算
する。

即ち、Ａ状態からＢ状態への切替り時の一時的なリーン
化は冷却水温によっても第２．３図と同じように生ずる
。即ち、低温側では第２図と同様リーン化が著しく高温
側では第３図と同様リーン化しない。そこで、燃料量は
リーン化の度合に応じて第８図のように記憶され、その
ときの水温ＴＨＷに従ってτが計算されるのである０次
いで、ステップ７０７にて噴射弁１１を時間でだけ付勢
する。

つまり、非同期噴射を行う０次いで、ステップ７０８に
てフラグＦをクリアしてステップ７０９に進む。

このようにして、以後Ｂ状態もしくはＣ状態が持続され
ても、Ｆ＝”１″であるので、フローはステップ７０２
．７０４から直接ステップ７０９に進み、非同期噴射が
実行されることはない。

なお、ステップ７０７における非同期噴射の代りに、通
常の同期噴射量を増量させてもよい。この場合には、燃
料噴射演算制御ルーチンにおけるたとえば補正係数を一
時的に大きくすればよい、また、ステップ７０７の代り
にタイマを動作させて非同期噴射を遅延させることもで
きる。つまり、駆動信号が発生してから実際に吸気制御
弁が開くまでには主にアクチュエータの応答遅れによる
、遅れ時間が存在するからである。そこで、この遅れ時
間をみこんで、駆動信号が発生してから所定時間の後に
非同期噴射を行うようにする。ただし、吸気制御弁が機
械的駆動のときには実際に弁の状態変化を検出するので
必ずしも噴射遅延の必要はない。さらに、吸気制御弁４
が機械的手段たとえば負圧制御弁等によって駆動される
場合には、吸気制御弁４のＡ状態位置を検出する位置検
出センサ（光電センサあるいはリミットスイッチ）の出
力信号によってステップ７０２におけるＡ状態検出を行
うことができる。更に、水温と同様回転数についても第
８図と同様なマツプを設け、７０６のステップで回転数
に応じて噴射量を連続可変とすることもできる。

さらにまた、本発明は第９図に示すような吸気通路１，
２間に連通部分がない形式のものにも適用し得る。

発明の詳細 な説明したように、１つの吸気通路による吸気状態から
２つの吸気通路による吸気状態への変化時に機関回転数
によって燃料を制御し、混合気をリッチ側にしているの
で、トルクの低減、エミッションの悪化を防止できると
共に、燃料増量を最小限にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図、第３
図は従来の問題点を説明するための図、第４図は本発明
に係る複眼気路式内燃機関の燃料供給制御装置の一実施
例を示す全体概要図、第５図（Ａ）〜（Ｃ）は第４図の
吸気制御弁の状態を説明する図、第６図は第４図の吸気
制御弁の状態に対応する回転速度対トルク特性図、第７
図は第４図のマイクロコンピュータの動作を示すフロー
チャート、第８図は第７図のステ・ノブ７０５に用いら
れるマツプを示すグラフ、第９図は第４図の変更例を示
す図である。 ■、２・・・吸気通路、　　４・・・吸気制御弁、１０
・・・制御回路（マイクロコンピュータ）、１３・・・
回転数センサ。 第１図 Ｎｅ 第７図 ＴＨＷ（℃）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１気筒につき設けられた２つの吸気通路と、該２つ
   の吸気通路の一方に設けられた吸気制御弁とを具備し、
   該吸気制御弁の駆動により、１つの吸気通路のみによる
   第１の吸気状態と２つの吸気通路による第２の吸気状態
   とを可能にする複吸気路式内燃機関の燃料供給制御装置
   において、前記第１の吸気状態から前記第２の吸気状態
   への変化を検出する吸気状態変化検出手段、前記機関の
   回転数を検出する機関回転数検出手段、該検出された回
   転数に応じて前記機関へ供給される燃料量を演算する燃
   料量演算手段および、前記変化が検出されたときに前記
   機関へ前記演算された燃料量を供給する燃料供給手段を
   具備することを特徴とする複吸気路式内燃機関の燃料供
   給制御装置。 ２、前記吸気制御弁が前記機関の運転状態パラメータに
   応じて発生される駆動信号によって駆動される場合には
   、前記吸気状態変化検出手段は前記吸気制御弁の前記駆
   動信号により前記変化を検出する特許請求の範囲第１項
   に記載の燃料供給制御装置。 ３、前記吸気制御弁が機械的に駆動される場合には、前
   記吸気状態変化検出手段は前記吸気制御弁の位置検出に
   より前記変化を検出する特許請求の範囲第１項に記載の
   燃料供給制御装置。 ４、前記燃料供給手段が前記吸気状態変化検出手段によ
   る前記変化の検出より所定時間遅れて前記機関へ燃料を
   供給する特許請求の範囲第１項に記載の燃料供給制御装
   置。 ５、前記燃料供給手段による燃料供給が所定クランク角
   毎に実行される通常の同期噴射以外の非同期噴射によっ
   て行われる特許請求の範囲第１項に記載の燃料供給制御
   装置。 ６、前記燃料供給手段による燃料供給が所定クランク角
   毎に実行される通常の同期噴射の増量によって行われる
   特許請求の範囲第１項に記載の燃料供給制御装置。 ７、前記燃料量演算手段は、機関回転数が所定値以上か
   否か判定する手段、冷却水温の検知手段、水温に応じた
   燃料量のマップ、機関回転数が所定値以下のときは冷却
   水温に応じてマップを利用して燃料量を演算する手段、
   機関回転数が所定値以上のときは燃料量を零とする手段
   より成る特許請求の範囲第１項に記載の燃料供給制御装
   置。 ８、前記燃料量演算手段はエンジン回転数に応じた燃料
   量のマップと、該マップより検知回転数における燃料量
   を演算する手段とより成る特許請求の範囲第１項上に記
   載の燃料供給制御装置。