JPS62126241A - エンジンの燃料噴射装置 - 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、各気筒毎に配設した燃料噴射弁からその気筒
の吸気行程に対して所定の噴射タイミングでそれぞれ燃
料を噴射供給するようにしたエンジンの燃料噴射装置に
関するものである。

（従来技術） 従来より、エンジンの燃料噴射装置として、例えば、特
開昭５６−１４８６３６号に見られるように、６気・筒
に対してそれぞれ燃料噴射弁を配設し、各気筒の吸気行
程に対応した所定の時期にそれぞれの燃料噴射弁から燃
料を噴射供給するようにし、各気筒で良好な燃焼性能を
得るようにした技術が知られている。

しかして、多気筒エンジンの場合、その点火順序すなわ
ち吸気行程の順序に伴う吸気の流れの向きの変化等に起
因して、各気筒間の吸気充填効率に差異が生じるもので
ある。そして、この気筒間の吸気充填効率の差異は、燃
焼性ずなわち出力の不均一性を生起し、エンジン回転の
安定性を阻害する要因となっている。上記現象は、特に
充填効率の低いアイドル時等の低負荷時において顕著と
なるものである。

上記吸気充填効率の不均一化を詳しく説明すれば、例え
ば、４気筒エンジンにおいて点火順序が第１−３−４−
２気筒の順の場合、吸気行程が第１気筒から第３気筒に
変化する時および第４気筒から第２気筒に変化する時に
は、吸気の流れに大きな方向変更があって、第３気筒お
よび第２気筒に吸気が流入するまでに遅れがあるのに対
し、吸気行程が第３気筒から第４気筒に変化する時およ
び第２気筒から第１気筒に変化する時には、吸気の流れ
の方向変更は小さく、第４気筒および第１気筒には速や
かに吸気が流入することにより、この第１および第４気
筒に対して第２および第３気筒は吸気充填効率が低くな
る傾向にあるものである。この充填効率の差異に基づい
て前記のようにエンジン回転の安定不良が発生すること
になる。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、気筒間の充填効率の差異に基
づく燃焼性の不均一化を改善するようにしたエンジンの
燃料噴射装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の燃料噴射装置は、充填効率の低い気筒の燃料噴
射タイミングを、充填効率の高い気筒の燃料噴射タイミ
ングより早くする制御手段を備えたことを特徴とするも
のである。

（発明の効果） 本発明によれば、充填効率の低い気筒の燃料噴射タイミ
ングを早くするようにしたことにより、噴射された燃料
の気化、霧化を促進して燃焼性を改善するとともに、こ
の燃料の気化による気化熱でもって吸入空気温度が低下
するのに応じて充填効率が上昇するものであり、これら
によって燃焼特性を改善し、充填効率の高い気筒との差
を解消して均一化し、安定したエンジン回転を得ること
ができ、特に、アイドル回転の安定性を向上することが
できるものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は燃料噴射装置を備えた４気筒エンジンの全体構
成を示している。

エンジン本体１は第１ないし第４の４つの気筒１ａ〜１
ｄを有し、各気筒１ａ〜１ｄに対して吸気通路２および
排気通路３が接続されている。上記吸気通路２には、上
流側から吸入空気量を計測する吸気量センサ４、吸気量
を制御するスロットル弁５が介装され、このスロットル
弁５下流で各気筒１ａ〜１ｄに対して独立した分岐通路
２ａ〜２ｄに分岐され、この分岐通路２８〜２ｄにそれ
ぞれの気筒１ａ〜１ｄに対して燃料を供給する燃料噴射
弁６ａ〜６ｄが配設されている。一方、各気筒１ａ〜１
ｄに接続された排気通路３は、集合され排気浄化装置７
に接続されている。

上記構造において、各気筒１ａ〜１ｄの点火順序（吸気
順序）は第１−３−４−２気筒の順に行われ、この吸気
行程の順序に伴う各分岐通路２ａ〜２ｄを流れる吸気の
方向が大きく変化する第２気筒１ｂおよび第３気筒１Ｃ
の吸気充填効率が、他の第１気筒１ａおよび第４気筒１
ｄの吸気充填効率より低くなるものである。

上記燃料噴射弁６ａ〜６ｄによる燃料噴射時期（噴射タ
イミング）および噴射量は、制御手段８（コントロール
ユニット）からの制御信号すなわち燃料噴射パルスによ
って行われる。各気筒１ａ〜１ｄの燃料噴射弁６ａ〜６
ｄは、それぞれの気筒１ａ〜１ｄの吸気行程に対して所
定の時期に燃料噴射を行うように独立して燃料噴射パル
スが出力される。

上記制御手段８には、前記吸気量センサ４からの吸入空
気量信号が入力されるとともに、スロットル弁５の開度
から負荷状態および加速状態を検出するスロットル開度
センサ９からのスロットル開度信号、冷却水温度からエ
ンジン温度を検出する水温センサ１０からの水温信号、
およびエンジンのクランク角と第１気筒１ａのピストン
上死点とを検出するクランク角センサ１１からのクラン
ク角信号とがそれぞれ入力されるものである。

上記制御手段８は、エンジン回転数と吸入空気量とに応
じて基本燃料噴射量を求めるとともに、エンジン冷間時
、加速時にはこの基本燃料噴射量を増量して実際燃料噴
射量を求める。さらに、低負荷時には、前記吸気充填効
率の低い第２気筒１ｂおよび第３気筒１Ｃに対する燃料
噴射弁６ｂ。

６Ｃからの噴射タイミングを、他の第１および第４気筒
１ａ、１ｄに対する燃料噴射弁６ａ、６ｄからの噴射タ
イミングより早くするように補正するものである。

すなわち、各気筒１ａ〜１ｄの燃料噴射時期を第２図に
示すように、吸気弁は第１−３−４−２気筒の順にそれ
ぞれクランク角で１８０°ずつずれて開作動されて順次
吸気行程となり、この吸気タイミングに対し、燃料噴射
パルスが出力される燃料噴射タイミングは、高負荷時に
は実線で示すように各気筒共通のθ１の時期に噴射を開
始し、所定の噴射量を噴射したθ２の時期に終了するよ
うに設定される。一方、低負荷時には、第２および第３
気筒ｌｂ、１Ｇにおける噴射タイミングが上記噴射開始
時期θｌよりθにだけ早い時期に開始される。

これにより、第２および第３気筒ｌｂ、ＩＣに対して噴
射した燃料の気化、霧化を促進し燃焼性を向上するとと
もに、気化熱による吸気温度の低下に伴って充填効率の
向上を図って、他の第１および第４気筒１ａ、１ｄとの
充填効率の差異に基づく燃焼性能の差を解消するもので
ある。

次に、制御手段８の作動を第３図のフローチャートによ
って説明する。スタート後、ステップＳ１でクランク角
センサ１１、吸気量センサ４、スロットル開度センサ９
、水温センサ１０の各信号を読み込んで、その多値をレ
ジスタＴ、Ｑ、Ｖ。

ＷＬに記憶する。続いて、ステップ＄２でエンジンの始
動時か否かを判定し、この判定がＹＥＳでエンジンの始
動時にはステップＳ３に進み、そこでレジスタＩに所定
の始動噴射量βを記憶し、ステップＳ４で上記レジスタ
Ｉの値に基づいて始動噴射パルスを作成し、それを第１
気筒の上死点信号に応じて判別した噴射すべき気筒の燃
料噴射弁６ａ〜６ｄに加えて始動時噴射を行い、ステッ
プＳ１に戻って上述の処理を繰り返す。

エンジンが始動すると、前記ステップＳ２のＮＯ判定に
よりステップＳ５に進み、そこでレジスタＴ内のクラン
ク角を用いてエンジン回転数を演算してそれをレジスタ
Ｒに記憶し、次にレジスタ１内Ｑ内のエンジン回転数と
吸入空気量とでもって基本燃料噴射量を演算してそれを
レジスタＩに記憶する（ステップ８６）。

ステップＳ７は、レジスタＶの記憶内容から加速度ｄＶ
／ｄｔを求め、これが設定値αより大きいか否か、すな
わち加速時か否かを判定するものである。この判定がＹ
ＥＳで加速時の場合は、ステップＳ８でレジスタＣ２に
加速補正量として設定値β１を記憶する一方、上記判定
がＮｏで加速時でない場合は、ステップＳ９でレジスタ
Ｃ２の加速補正量をＯとする。ここで、上記設定値β１
は一定値でも良く、また加速度に応じて異なる値として
もよい。

また、ステップ、Ｓ１０は、レジスタ１内のエンジン冷
却水温を設定値Ｗｏ、例えば６０℃と比較して＠機中か
否か判定するものである。冷却水温が設定値Ｗｏ以下の
冷間時（Ｎｏ＞であれば、ステップＳ１１で燃料噴射量
を増大すべく、両者の温度差（Ｗｏ　　ＶＶｌ）と補正
係数にとを乗算して温度補正量を求め、レジスタＣ１に
記憶する。

一方、上記ステップＳ１０の判定がＹＥＳで暖機完了後
は、ステップ８１２でレジスタＣ１の温度補正量を０と
する。

そして、ステップ８１３で前記レジスタＣ１の温度補正
量とレジスタＣ２の加速補正口とを、レジスタ１内の基
本燃料噴射量に加算して実際燃料噴射量を求め、その値
ｌ　＋　ＣＩ　＋０２をレジスタ１に記憶し、該レジス
タＩ内の実際燃料噴射量から噴射角θを決定してそれを
レジスタθに記憶する（ステップ５１４）。

次に、ステップ８１５で、レジスタＶ内のスロットル開
度を設定値Ｖｏと比較して高負荷域か否かを判定するも
のであり、この判定がＹＥＳで高負荷域にあるときはス
テップＳ１６で噴射開始時期を所定値θｌに設定してレ
ジスタθ１に記憶する。一方、前記ステップ８１５の判
定がＮｏでスロットル開度の小さい低負荷域にあるとき
は、ステップ８１７に進んで前回第１もしくは第４気筒
Ｉａ、Ｉｄの燃料噴射が行われたか否かを判定する。

前回の燃料噴射が第１気筒１ａもしくは第４気筒１ｄに
対して行われたＹＥＳの場合には、今回は第３気筒１Ｃ
もしくは第２気筒１ｂに対して燃料噴射を行うことから
、ステップＳ１８で燃料噴射開始時期を所定値θｌから
設定値θにだけ減算して早い時期に燃料噴射開始時期を
補正してレジスタθ１に記憶する。一方、前回の燃料噴
射が第２気筒１ｂもしくは第３気筒１Ｇに対して行われ
て前記ステップ８１７の判定がＮｏの場合には、ステッ
プ３１８の噴射タイミングの補正を行うことなく、ステ
ップ８１６に進んで燃料噴射開始時期０里を設定するも
のである。

上記のように設定したレジスタθ１内の燃料噴射開始時
期に対し、ステップ８１９で前記ステップＳ１４で求め
た実際燃料噴射量に対応するレジスタθ内の噴射角θを
加算して噴射終了時期θ２を演算し、これをレジスタθ
２に記憶するものである。

このようにして、噴射開始時期θ１および噴射終了時期
θ２が決定されると、噴射開始時期θｌになるまでステ
ップ５２０に待機し、噴射開始時期θ１になると、ステ
ップＳ２１で所定の燃料噴射弁６ａ〜６ｄに駆動信号を
加えて燃料噴射を開始し、該燃料噴射弁６ａ〜６ｄを駆
動し続ける間ステップ８２２に待機して燃料噴射を行い
、噴射終了時期θ２になるとステップ８２３で駆動信号
の出力を停止して燃料噴射を終了し、次の気筒の燃料噴
射を行うものである。

以上のような実施例によれば、低負荷時には吸気充填効
率の低い第２および第３気筒ｉｂ、１ｃに対する燃料噴
射弁６ｂ、６ｃによる燃料噴射タイミングを他の気筒よ
り早めて、早い時期から燃料噴射を開始し、噴射した燃
料に着火が行われるまでの期間を長くすることにより燃
料の気化霧化を向上して燃焼性を高めるとともに、吸気
温度の低下による空気密度の減少に対応して吸気充填効
率の向上を図るようにし、各気筒１ａ〜１ｄでの発生ト
ルクの均一化を図ってエンジン回転、特にアイドル回転
の良好な安定性を得るようにしたものである。

なお、上記実施例においては、４気筒エンジンについて
説明したが、本発明は気筒間で吸気充填効率が異なる多
気筒エンジンに対して適用可能であり、充填効率が低く
なる気筒の噴射タイミングを早めるように制御するもの
である。

また、上記実施例においては低負荷域においてのみ、充
填効率の低い気筒に対する噴射タイミングを早めるよう
にしているが、全運転域において早めるようにしても良
い。しかし、高負荷域においては吸気充填器が増大し、
吸気流れの変更等に起因する充填効率の差異の影響は小
さくなり、噴射タイミングの設定は燃料の成層化の実現
、燃焼室壁温の低下等の要求に応じて設定するのが好ま
しいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における燃料噴射装置を備え
たエンジンの全体構成図、 第２図は各気筒の燃料噴射弁による燃料噴射タイミング
を吸気弁の開タイミングとともに示す特性図、 第３図は制御手段の処理を示すフローチャート図である
。 １・・・・・・エンジン本体　　　１ａ〜１ｄ・・・・
・・気筒２・・・・・・吸気通路　　　　　４・・・・
・・吸気鯰センサ６ａ〜６ｄ・・・・・・燃料噴射弁 ８・・・・・・制御手段 ９・・・・・・スロットル開度センサ １０・・・・・・水温センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各気筒毎に配設した燃料噴射弁からその気筒の吸
   気行程に対して所定の噴射タイミングでそれぞれ燃料を
   噴射供給する一方、各気筒間で吸気の流れ等に起因して
   吸気充填効率に差異が生じるエンジンにおいて、充填効
   率の低い気筒の燃料噴射タイミングを、充填効率の高い
   気筒の燃料噴射タイミングより早くする制御手段を備え
   たことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。