JPS62237027A - エンジンの燃料供給装置 - 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） 本発明はエンジンの燃料供給装置に関し、特に吸気通路
内に発生する吸気圧力波を吸気通路を通じて気筒相互間
で伝播させることによりエンジンの所定運転域において
過給効果を得るようにした燃料噴射式エンジンの燃料供
給装置に関する。

（従来技術） 例えば特開昭５９−７０８３７号公報に開示されている
ように、吸気通路内に発生する吸気圧力波を利用して気
筒相互間で過給効果（気筒間干渉効果）を得るようにし
たエンジンが知られている。

このようなエンジンでは、吸気通路の途中に設けられた
サージタンクから吸気を複数気筒に分配する分岐吸気通
路を備えていて、各気筒の吸気ポート間に、上記サージ
タンクを通って連通ずる連通路が形成されており、かつ
エンジンの所定運転域において１つの気筒の吸気ポート
の閉口時に吸気の慣性により吸気が圧縮されて吸気通路
内に発生した圧縮波が吸入行程後期にある着火順序の連
続する次の気筒の吸気ポートに作用して吸気慣性効果が
得られるように、また、１つの気筒の吸気ポートの開口
により吸気通路内に発生した膨張波がサージタンクで反
転して次の気筒の吸気ポートに作用して吸気個有脈動効
果が得られるように上記連通路の長さが設定されている
。

しかしながら、通常の直列多気筒エンジンにおいては、
サージタンクから吸気をこれら気筒にそれぞれ分配する
分岐吸気通路が、サージタンクにほぼ一列に整列して開
口しているのが普通であり、このため、着火順序が連続
する２つの気筒間に形成される連通路の通路長に差が生
じ、上記気筒間干渉効果による過給効果が得られる運転
域が気筒間で異なることになる。このことはある運転域
では気筒間に充填効率の差を生じることを意味する。

一方、燃料噴射式多気筒エンジンでは、吸入空気量、エ
ンジン回転数、スロットル開度等を検出する各センサか
らの電気信号を受取ったマイクロコンピュータよりなる
コントロールユニットが、エンジンの特性に合せて予め
設定した空燃比になるように、燃料噴射パルス幅を計算
して、吸気通路に設けられた燃料噴射弁から燃料を噴射
しているが、従来のこの種のエンジンでは、上記燃料噴
射弁からの燃料噴射量が各気筒間で互いに等しく設定さ
れているため、前述のように気筒間に充填効率の差が存
在すると、気筒間で空燃比のバラツキを生じることにな
り、エンジンにトルク変動を発生する原因となった。こ
のトルク変動は、エンジン回転の円滑性を阻害するのみ
でなく、トルク変動に起因する振動が車体に伝わって乗
心地を悪くする欠点があった。

（発明の目的） 上記事情に鑑み、本発明は気筒間の圧力伝播による過給
効果が得られるように構成されたエンジンにおいて、各
気筒間の充填効率の差による空燃比のバラツキをなくし
、トルク変動を防止した燃料供給装置を提供することを
目的とする。

（発明の構成） 本発明によるエンジンの燃料供給装置は、気筒間干渉効
果による過給効果が得られる運転域が気筒間で異なるこ
とに起因する各気筒の充填効率の差に応じて、燃料噴射
量を気筒間で増減制御する制御手段を備えていることを
特徴とする。

（発明の効果） 本発明によれば、各気筒の充填効率の差に応じて燃料噴
射量を気筒間で増減制御しているから、気筒間における
空燃比のバラツキが解消し、エンジンのトルク変動を防
止することができ、乗心地を向上させることができる。

（実　施　例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は本発明による燃料供給装置を備えた燃料噴射式
直列４気筒エンジンの全体構成図を示し、１は第１〜第
４の４つの気筒２ａ〜２ｄを有するエンジン、３ａ〜３
ｄは各気筒２ａ〜２ｄの吸気ポート、４は、上流端がエ
アクリーナ５を介して大気に開口して、エンジン１の各
気筒２ａ〜２ｄに吸気を供給するための吸気通路であっ
て、この吸気通路４の途中には、吸気拡大室としてのサ
ージタンク６が設けられている。そしてこのサージタン
ク６から各気筒２ａ〜２ｄにそれぞれ吸気ポート３ａ〜
３ｄを介して吸気を分配するための第１〜第４の分岐吸
気通路７ａ〜７ｄが分岐されていて、それぞれ各吸気ポ
ート３ａ〜３ｄに独立して連通している。この場合、分
岐吸気通路７ａ〜７ｄは、サージタンク６内にほぼ一列
に整列して開口した態様でサージタンク４と連通してい
る。

吸気通路４には、吸気空気量を制御するスロットル弁８
と、このスロットル弁８の上流側において吸入空気量を
検出するエアフローメータ９とが配設され、また各分岐
吸気通路７ａ〜７ｄには燃料を噴射供給するための燃料
噴射弁１０ａ〜１０ｄがそれぞれ配設されている。１１
はマイクロコンピュータよりなるコントロールユニット
で、！大空気量ＣＬ　Ａを検出するエアフローメータ９
、エンジン１の回転数Ｎを検出するクランクアングルセ
ンサ１２等からの入力にもとづいて、各燃料噴射弁１０
ａ〜１０ｄからの燃料噴射量を決定している。またコン
トロールユニット１１は、クランクアングルセンサ１２
およびスロットル弁８の開度θを検出するスロットル開
度センサ１３から入力にもとづいて、各気筒２ａ〜２ｄ
間の充填効率の差に応じて各燃料噴射弁１０ａ〜１０ｄ
から噴射される燃料量を気筒間で増減制御している。

第２図は、気筒間干渉効果による過給効果が得られる運
転域が気筒間で異なることを説明する図で、この直列４
気筒エンジンの着火順序が１−３−４−２の順である場
合の、着火順序が連続する２つの気筒の吸気ポート間に
サージタンク６を通って形成される連通路の通路長の長
短を示した図である。すなわち、分岐吸気通路７ａ〜７
ｄがサージタンク６内にほぼ一列に整列して開口してい
るため、初めに着火する第１気筒の吸気ポート３ａから
次に着火する第３気筒の吸気ポート３ｃに至る連通路Ｌ
１３の通路長および第４気筒の吸気ポート３ｄから次に
着火する第２気筒の吸気ポート３ｂに至る連通路Ｌａｇ
の通路長はともに長く、これに比較して、第３気筒の吸
気ポート３ｃから次に着火する第４気筒の吸気ボー）３
ｄに至る連通路Ｌｓａの通路長および第２気筒の吸気ポ
ート３ｂから次に着火する第１気筒の吸気ポート３ａに
至る連通路！−２１の通路長はともに短いことが明らか
である。したがって比較的長い連通路ＬＬ！およびＬ４
．を通じて前述の気筒間干渉効果が、第３図に示すよう
にエンジン回転数Ｎ１の近傍において発生するものとす
れば、比較的短い連通路Ｌ！４およびＬｚ＋を通じて気
筒間干渉効果が発生するエンジン回転数はＮ１よりも高
いＮ２となり、回転数Ｎ１とＮ２との間の領域における
軸トルクが増大する。

したがって、コントロールユニット１１は、回転数Ｎｌ
およびＮ２を検出して、それぞれの回転数において過給
効果の得られる気筒（回転数Ｎ１のときは第２、第３気
筒、回転数Ｎ２のときは第１、第４気筒）に対しては燃
料噴射量を増量し、過給効果の得られない気筒（回転数
Ｎ１のときは第１、第４気筒、回転数Ｎ２のときは第２
、第３気筒）に対しては燃料噴射量を減量するような態
様で各燃料噴射弁１０ａ〜１０ｄからの燃料噴射量を制
御している。

第４図はコントロールユニット１１が実行する上述のよ
うな燃料噴射量制御を示すフローチャートで、まずステ
ップＳ１において、エアフローメータ９で検出された吸
入空気ＩＱＡ　、クランクアングルセンサ１２で検出さ
れたエンジン回転数Ｎおよびスロットル開度センサ１３
で検出されたスロットル弁８の開度θを入力する。次に
ステップＳ２において吸入空気量ＱＡおよびエンジン回
転数Ｎにもとづいて基本燃料噴射量に対応する基本噴射
パルス幅Ｔａを決定し、このＴａに無効噴射パルス幅Ｔ
ｂを加算して、燃料噴射弁１０ａ〜１０ｄから噴射すべ
き燃料量に対応する噴射／ｚａルス幅Ｔｉを算出する０
次にステップＳ３へ進み、スロットル開度θが予め設定
された開度θ１より大きいか否かを判定する。これは、
スロットル開度θが大きいときに気筒間干渉効果が生じ
易いから、この効果が得られているか否かを判定するも
のである。そしてステップＳ３における判定結果がｒＮ
ＯＪであるときには、気筒間干渉効果が発生しないもの
と判断して直ちにステップＳ４に移り、すべての燃料噴
射弁１０ａ〜１０ｄを噴射パルス幅Ｔｉをもって駆動し
て１制御サイクルを終了する。

また、ステップＳ３における判定結果がｒＹＥＳＪのと
きは、ステップＳ５に移り、エンジン回転数ＮがＮ１に
等しいか否かを判定し、この判定結果がｒＹＥＳＪであ
れば、ステップＳ６において、第２、第３気筒の燃料噴
射弁１０ｂ、１０ｃからの燃料噴射量を増量すべく、噴
射パルス幅ＴをＴ”Ｔ　ｉ　＋’ｌ’αに設定するとと
もに、第１、第４気筒の燃料噴射弁１０ａ、１０ｄから
の燃料噴射量を減量すべく、噴射パルス幅ＴをＴ−Ｔｉ
−Ｔαに設定して、ステップＳ４において、上記設定さ
れた噴射パルス幅Ｔをもって各燃料噴射弁１０ａ〜１０
ｄをそれぞれ駆動する。

次にステップＳ５における判定結果が「ＮＯ」のときは
、ステップＳ７に進んでエンジン回転数ＮがＮ２に等し
いか否かを判定し、この判定結果がｒＹＥｓＪであれば
、ステップＳ８において、第２、第３気筒の燃料噴射弁
ｔｏｂ、１０ｃからの燃料噴射量を減量すべく、噴射パ
ルス幅ＴをＴ−Ｔ’ｉ−Ｔαに設定するとともに、第１
、第４気筒の燃料噴射弁１０ａ、１０ｄからの燃料噴射
量を増量すべく、噴射パルス幅ＴをＴ＝Ｔ　ｉ＋Ｔαに
設定して、ステップＳ４において、上記設定された噴射
パルス幅Ｔをもって各燃料噴射弁１０ａ〜ｌｏｄをそれ
ぞれ駆動する。

さらに、ステップＳ７における判定結果が「ＮＯ」のと
きは、すべての燃料噴射弁１０ａ〜１０ｄを噴射パルス
幅Ｔ−Ｔｉをもって駆動すればよい。

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、各気筒
の充填効率の差に応じて燃料噴射弁１０ａ〜１０ｄから
の燃料噴射量を気筒間で増減制御しているから、気筒間
の空燃比のバラツキが解消し、したがってエンジンのト
ルク変動を防止することができるのである。

なお、上述の実施例は、本発明を直列４気筒エンジンに
適用した場合であるが、３気筒以上の直列多気筒エンジ
ンにはすべて適用できるものであ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料供給装置を備えた燃料噴射式
エンジンの全体構成図、第２図および第３図はその気筒
間干渉効果を説明する説明図およびグラフ、第４図は燃
料噴射量制御のフローチャートである。 １・・・エンジン　　　　　２ａ、２ｄ・−・気筒３ａ
〜３ｄ・・−吸気ポート ４・−・吸気通路　　　　　６−・−サージタンク７ａ
〜７ｄ・・−分岐吸気通路 ８−・−スロットル弁　　　９曲エアフローメータ１０
ａ　〜１０ｄ・−燃料噴射弁 １１−コントロールユニット １２−クランクアングルセンサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸気通路の途中に設けられたサージタンク内に、このサ
   ージタンクから吸気を複数気筒にそれぞれ分配する複数
   の分岐吸気通路がほぼ一列に整列して開口しており、か
   つ、着火順序が連続する２つの気筒の吸気ポート間に前
   記サージタンクを通って形成される連通路の通路長を、
   エンジンの所定運転域において前記吸気ポートの開閉に
   よって発生する高圧力波を前記連通路を介して吸入行程
   後期にある次の気筒に及ぼして過給効果が得られるよう
   な長さに設定した燃料噴射式エンジンにおいて、 前記過給効果が得られる運転域が気筒間で異なることに
   起因する各気筒の充填効率の差に応じて、燃料噴射量を
   気筒間で増減制御する制御手段を備えていることを特徴
   とするエンジンの燃料供給装置。