JPS63297750A - 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） 本発明はエンジンの燃料噴射装置に関し、より詳しくは
、いわゆるシーケンシャル噴射方式の改良に関する。

（従来技術およびその問題点） エンジンの燃料噴射装置のうち、特開昭５７−５９０３
２号公報に見られるように、各気筒の吸気行程にタイミ
ングを合わせて燃料噴射を行なうようにした。ものがあ
る。この種の噴射方式はシーケンシャル噴射と呼ばれ、
過渡応答性の改善に効果的であるとして近時注目されて
いる。すなわち、シーケンシャル噴射方式は各気筒毎に
独立して噴射ｔＩｔの決定がなされるため、各気筒の吸
気充填用に対応した燃料噴射がなし得る。

したがってシーケンシャル噴射方式の利点を最大限生か
すには、極力最新のデータに基づいて燃料噴射をなすこ
とが必要であり、このため燃料噴射タイミングは、噴射
した燃料の全量が当該吸気行程において気筒内に充填し
得ることを条件に・、できるだけ遅い時期に設定するの
が望ましい。

しかしながら、このようにシーケンシャル噴射の利点を
生かすべく燃料噴射時期を設定した場合に、以下の問題
を生ずる。すなわち、エンジンの吸気系においては、そ
の吸気通路特有の固有振動数に基づいて最大の充填効率
が得られる同調エンジン回転域があり、この同調エンジ
ン回転から離れるに従って、吸気の充填効率が低下する
という特性を備えている。これを第３図、第４図を参照
して説明すれば、同調エンジン回転域では吸気弁が閉じ
るまで吸気がなされるのに対して（第３図参照）、同調
エンジン回転域から離れた領域では吸気行程の終期に吸
気の吹き返し、つまり気筒内に入った新気の一部が再び
、吸気系に還流する現象が表われる（第４図参照）。こ
のため、シーケンシャル噴射の利点を最大限活すべく噴
射タイミングをできるだけ遅い時期に設定したときには
。

同調エンジン回転域から離れる程、吸気の吹き返しに伴
って噴射した燃料の一部が吸気系に還流されることとな
り、燃料噴射量と実供給量との間に誤差を生ずることと
なる。このことは、最新のデータに基づいて各気筒毎に
噴射量を決定するというシーケンシャル噴射の利点が阻
害され、シーケンシャル噴射の意義が消失することにな
る。

このような問題は、特に、吸気の慣性あるいは共鳴等の
吸気動的効果を利用した過給方式の吸気系において顕著
なものとなり易い。

そこで、本発明の目的は、シーケンシャル噴射の利点を
最大限活しつつ、吸気の吹き直しに伴う噴射用と実供給
Ｍとの誤差を生じないようにしたエンジンの燃料噴射装
置を提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段、作用）１ユ記技術的課
題を達成すべく、本発明にあっては、吸気行程に合わせ
て燃料を噴射するようにされたエンジンの燃料噴射装置
を前提として、エンジンの回転数を検出する回転数検出
手段と、 該回転数検出手段からの信号を受け、エンジンの回転数
が、吸気通路の固有振動数と同調する同調エンジン回転
域以外のときには、同調エンジン回転域内にあるときに
比べて、燃料の噴射時期を早める噴射タイミング調整手
段と、を備える構成としである。

このような構成とすることにより、吸気の充填効率に優
れた同調エンジン回転域では、吸気の吹き返しが僅んど
ないことから、最大限遅い時期に燃料噴射タイミングを
とることによって、最新のデータに基づく噴射量との決
定がなし得るためシーケンシャル噴射の利点を最大限に
活用することが可能とされる。

一方、同調エンジン回転域以外の領域では、燃料の噴射
ターｒミングが９められるため、吸気の吹き返しに伴う
燃料の吸気系への還流が防Ｉヒされ、噴射燃料の全ｉｔ
が当該吸気行程において気筒内に充填されることとなる
。したがって燃料噴射量と実供給量との誤差の発生が防
出される。また、噴射タイミングを早めることによって
燃料と吸気とのミキシング期間が長くなり、燃料の気化
、霧化が促進されるという燃焼性の面での利点が発揮さ
れる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において、ｌは多気筒エンジンの本体で、このエ
ンジン本体ｌは、既知のようにシリンダブロック２と、
シリンダヘッド３と、シリンダボア２ａ内に嵌挿された
ピストン４とにより、燃焼室５が画成されている。この
燃焼室５には１図示を略した点火プラグが配置されると
共に、吸気ボート６、排気ボート７が開口され、これら
ボート６．７は吸気弁８あるいは排気弁９により、エン
ジン出力軸と同期して周知のタイミングで開閉される。

Ｌ記吸気ボート６に連なる吸気通路１０には、その上流
側から下流側へ、順次、エアクリーナｌｌ、吸入空気Ｍ
を検出するエアフロメータ１２、スロットル弁１３、サ
ージタンク１４、燃料噴射弁１５が配設されている。そ
して、この燃料噴射弁１５は、各気筒毎に独立して配設
されており、その噴口１５ａは吸気弁８のバルブヘッド
に向けて指向されている。

Ｌ記吸気通路■０には、サージタンク１４と燃料噴射弁
１５との間に短い吸気通路１６が形成され、この吸気通
路１６の下流端には開閉弁１７が配設されている。この
開閉弁１７は低回転域で閑とされて、長い吸気通路１０
によってエンジン低回転領域における共鳴の同調条件を
形成する一方、高回転域では上記開閉弁１７が開かれて
、短い吸気通路１６によってエンジン高回転域での共鳴
の同調条件を形成するようにされている。

第２図中、符号２０は゛コントロールユニットで、この
コントロールユニット２０は、既知のように、にＰＵ２
１．記憶手段２２．１１０ボート２３から構成され、こ
のコントロールユニット２０にはクランク角センサ２４
からのクランク角信号（エンジン回転数信号に対応）、
開度センサ２６からのスロットル開度信号、エアフロメ
ータ１２からの吸入空気量信号が入力される。そしてコ
ントロールユニット２０からは、燃°料噴射弁１５に対
して燃料噴射制御信号が出力され、開閉弁１７に対して
開閉制御信号が出力される。

コントロールユニット２０による制御の概要を説明する
と、先ず開閉弁１７の切換えは、第５図に示すように、
長い吸気通路１０によって得られる第１のトルク曲線３
０と、短い吸気通路１６によって得られる第２のトルク
曲線３１との交点３２に対応するエンジン回転数Ｎ＋　
　を境に、Ｎ＋　　より小さいときには開閉弁１７が閉
じられて長い吸気通路１０によって吸気の同調条件が形
成され、エンジン回転数がＮ＋　より大きいときには開
閉弁Ｉ７が開かれて短い吸気通路１６によって吸気の同
調条件が形成されるようになっている。したがって、エ
ンジン低回転領域では第５図に示すＤＩが同調エンジン
回転域とされ、エンジン高回転領域ではＤ２が同調エン
ジン回転域とされる。

そして、この同調エンジン回転域り、　　、Ｄ、は予め
マツプ化され（第７図に示す吸気システムＳ＋　　）エ
ンジン運転状態が同調エンジン回転域Ｄ＋　　、　Ｄ２
　にあるときには、第１図に示すように、吸気行程内で
の燃料噴射タイミングＴ、に設定され、エンジン運転状
態が同調エンジン回転域ＤＩ　　、　Ｄ２　以外にある
ときには、吸気行程直前の噴射タイミングＴｌ　　に設
定されるようになってお、す、これら噴射タイミングＴ
＋　　、　Ｔｚ　　は予め設定された所定のクランク角
とされている。

以上のことを前提として、第６図乃至第８図に示すフロ
ーチャートに基づいてより詳しく説明する。

第６図はメインルーチンを示すもので、先ずステップＳ
ｌで、同調エンジン回転域の判別がなされ、次のステッ
プＳ２において燃料噴射の実行がなされる。

第７図は上記ステップＳｌにおける同調エンジン回転域
判別ルーチンを示すもので、ここではステップＳ３にお
いて、エンジン回転数とスロットル開度とに基づき、マ
ツプＳ＋　　から現在の運転状態が同調エンジン回転域
Ｄ＋　　％Ｄ２　にあるときにはフラグＫをｒｌＪとす
るセットがなされ、同調エンジン回転域ＤＩ　　％Ｄ２
以外にあるときにはフラグＫがｒＯＪとされる。

第２図は上記ステップＳ２における燃料噴射実行ルーチ
ンを示すもので、このサブルーチンでは、先ずステップ
Ｓ４においてフラグにの判別がなされ、フラグＫがｒｌ
Ｊであると判別されたときには、同調エンジン回転域Ｄ
＋　　、　Ｄ２　にあるとして、ステップＳ５に進み、
前記噴射タイミング”ｒ＋　　（第１図参照）を待って
吸入空気量の演算（ステップＳ６）、燃料噴射量の演算
（ステップＳ７）、燃料噴射がなされる（ステップＳ８
）。

ここに、吸入空気量の演算は、既知のように、エアフロ
ーメータ１２からの吸入空気量信号に基づいてなされ、
また燃料噴射量の演算はエンジン回転数、吸入空気量等
に基づいてなされる。

一方、ヒ記スデップＳ４において、フラグＫが「０」で
あると判別されたときには、エンジン運転状態が同調エ
ンジン回転域り、、Ｄ工具外であるとして、ステップＳ
９へ移行し、前記噴射タイミングＴよを待って、上記ス
テップ８６〜Ｓ８へと進み、噴射タイミング１゛、（第
１図参照）の下で燃料噴射がなされる。

以−ヒの構成により、吸気の充填効率に優れた同調回転
域り、　、　Ｄ、では、吸気行程内での噴射タイミング
Ｔ、により燃料噴射がなされるため、各気筒毎に最も新
しい情報に基づく燃料噴射量が決定されることとなる。

一方、同調回転域り、、Ｄよ以外では、吸気行程直前の
噴射タイミングＴ１　により燃料噴射がなされるため、
吸気行程終期での吸気の吹き返しのＥ？？を受けること
なく、噴射燃料の全驕が気筒内に充填されることとなる
。したがって、燃料噴射１ｊｔと実供給量との誤差の発
生が防止される。また、噴射タイミングを早めることに
よって燃料と吸気とのミキシング期間が長くなり、燃料
の気化、霧化が促進されることとなる。

以上１本発明の一実施例を説明したが、前記開閉弁１７
をエンジン運転状態に応じて徐々にその開度を調整する
ようにしたものにあっては、開閉弁１７の開度に応じた
同調エンジン回転域を予め複数のマツプに用意しておき
（第７゛図に示すマツプＳｎ）、このマツプＳｎに基づ
いてフラグにのセットを行なうようにしてもよい。

（発明の効果） 、以上の説明から明らかなように、本発明によればシー
ケンシャル噴射の利点を最大限活かしつつ、同調エンジ
ン回転域以外での吸気の吹き返しに伴なう噴射量と実供
給量との誤差を防止することができる。またこの同調エ
ンジン回転域以外では噴射タイミングが早められるのに
伴って燃料と吸気とのミキシング期間が延長され、燃料
の気化、霧化の促進により燃焼性を向−ヒすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における燃料噴射タイミングを示す図、 第２図は実施例におけるエンジンの全体構成図、 第３図は同調エンジン回転域における吸気通路内の吸気
の流速を示す図、 第４図は同調エンジン回転域以外の領域における吸気通
路内の吸気の流速を示す図、 第５図は吸気通路の長短とトルクとの関係図、 第６図は実施例における制御の一例を示すフローチャー
ト、 第７図、第８図はサブルーチンである。 ｌ：エンジン本体 ６：吸気ボート ８：吸気弁 １０：吸気通路 １２：エアフローメータ １５：燃料噴射弁 １５ａ：燃料噴射弁の噴口 １６：短い吸気通路 １７：開閉弁 ２０：コントロールユニット Ｔｌ二同調エンジン回転域での噴射タイミング ゛「２　：同調エンジン回転域以外での噴射タイミング Ｄ、Ｄ：同調エンジン回転域 一一、２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気行程に合わせて燃料を噴射するようにされた
   エンジンの燃料噴射装置において、 エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、 該回転数検出手段からの信号を受け、エンジンの回転数
   が、吸気通路の固有振動数と同調する同調エンジン回転
   域以外のときには、同調エンジン回転域内にあるときに
   比べて、燃料の噴射時期を早める噴射タイミング調整手
   段と、 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
   。