JPH0137585B2 - - Google Patents

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の改良に関
するものである。

（従来技術） エンジンの各気筒に対して２つの燃料噴射弁を
配設し、エンジンの負荷等の運転状態に応じて各
燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御し、第１噴射
弁からは低吸気量域を含む全運転領域で燃料を噴
射し、第２噴射弁からは高吸気量域で燃料を噴射
するようにして、低負荷域から高負荷域に至るま
で精度の良い燃料供給制御を実現するようにした
燃料噴射装置は、例えば実公昭57−50536号に見
られるように公知である。

上記のような燃料噴射装置では、噴射弁は一般
に電磁ソレノイド式に設けられ、応答する最小パ
ルス幅に限界があり、このパルス幅以下ではパル
ス幅に対する燃料噴射量の制御精度が確保できな
いものである。したがつて、高負荷時における多
量の燃料噴射を１本の燃料噴射弁からの燃料供給
で得ようとすると、最大噴射時間がエンジン回転
数によつて規制され、この時間内に要求量を噴射
するためには、噴射容量の大きな噴射弁を使用す
るか燃圧を上昇して単位時間当たりの噴射量を増
大することになるが、この噴射容量もしくは燃圧
を上昇すると、低負荷時の少量の燃料噴射を行う
ときには所要噴射時間が短くなり、前述ように燃
料供給量の制御精度が低下する。

これに対し、２つの噴射弁によつて燃料供給を
分担し、高流量域では両方の噴射弁から燃料噴射
を行つて、各噴射弁の最大供給量を低減し、低流
量域では第１噴射弁のみから、ある程度の所要時
間で燃料を供給してその噴射制御精度を得るよう
にしたのが前記先行例の技術である。

しかして、複数の噴射弁によつて噴射を分担す
るようにした場合に、各噴射弁における燃圧を一
定に設定したものでは、全領域において更に良好
な噴射特性を得ることが困難で、例えば、第２噴
射弁の噴射開始時に切換シヨツクが発生して運転
性に悪影響を与える恐れがある。

すなわち、低噴射量域では、燃圧が高いと所定
量（少量）の燃料噴射を行う時間（パルス幅）が
短くなつてその制御性が低下することから、低い
燃圧の方が噴射時間が長くなつて制御性に優れ
る。一方、高噴射領域に移行して第２噴射弁から
の噴射を開始したときに、燃圧が低いと吸気通路
に噴射された燃料の飛散距離が短く、燃料が燃焼
室に流入するまでの時間遅れが発生して、一時的
にリーンな空燃比の混合気の供給によつてエンジ
ン出力が低下して運転性にシヨツクを与えるもの
であり、この状態では燃圧が高いと切換時のシヨ
ツクの軽減とともに燃料の微粒化を促進して燃焼
性の向上が図れるものである。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、第１および第２噴射
弁による燃料噴射において燃料の供給精度の向上
と、切換時のシヨツク低減の要望を同時に満足す
るようにして良好な燃焼性を得るようにしたエン
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） 本発明のエンジンの燃料噴射装置は、低吸気量
域を含む全運転領域で燃料を噴射する第１噴射弁
と、高吸気量域で燃料を噴射する第２噴射弁とを
備えたものにおいて、燃料ポンプから吐出された
燃料を第１の燃圧に調圧して第１噴射弁に供給す
る第１燃圧調整手段と、第１の燃圧よりも所定量
高い第２の燃圧に調圧して第２噴射弁に供給する
第２燃圧調整手段とを設け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、低吸気量域を含む全運転領域
で燃料を噴射する第１噴射弁の燃圧を低くするこ
とにより、燃料供給量の少ない低吸気量域におい
てもある程度の燃料噴射時間を得ることができ、
その燃料供給制御精度が向上するものである。ま
た、高吸気量域では燃圧の高い第２噴射弁からも
燃料噴射を行うようにして燃料微粒化を促進する
一方、第１噴射弁に加えて第２噴射弁からも燃料
を噴射する切換時における噴射燃料の飛散距離が
大きく、噴射した燃料が燃焼室に到達するまでの
時間を短くして、切換時の燃料遅れを改善し応答
性を向上することができ、切換シヨツクの低減が
実現できるものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の実施態様を詳細に説
明する。

第１図は２つの吸気ポートを備えたエンジンの
全体構成図で、エンジン１の各気筒の燃焼室２に
対し、２つの第１および第２の吸気ポート３およ
び４が開口するとともに、２つの第１および第２
の排気ポート５および６がそれぞれ開口してい
る。

上記吸気ポート３，４には吸入空気を供給する
吸気通路７が接続されている。この吸気通路７は
上流端にエアクリーナ８を有し、このエアクリー
ナ８の下流側に吸気量を検出する吸入空気量検出
手段９（エアフローメータ）が介装され、この吸
入空気量検出手段９より下流側の吸気通路７が、
第１の吸気通路７ａと第２の吸気通路７ｂとに分
岐形成されている。第１の吸気通路７ａは拡張室
７ｃを介して各燃焼室２の第１の吸気ポート３に
それぞれ接続される一方、第２の吸気通路７ｂは
拡張室７ｄを介して各燃焼室２の第２の吸気ポー
ト４にそれぞれ接続されている。

上記第１の吸気通路７ａの入口部分には、この
第１の吸気通路７ａを流れる吸気量を制御する第
１の絞り弁１０が介設されるとともに、上記第２
の吸気通路７ｂの入口部分には、この第２の吸気
通路７ｂを流れる吸気量を制御する第２の絞り弁
１１が介設され、両絞り弁１０，１１はスロツト
ル操作に連係して開閉作動される。第１の絞り弁
１０は低負荷時から開いて負荷の上昇に伴つて全
開状態となり、第２の絞り弁１１は第１の絞り弁
１０が設定開度以上となつたときに開き始め負荷
の上昇とともに全開状態となるものである。

上記第１の吸気通路７ａには低吸気量域を含む
全運転領域で燃料を噴射する第１噴射弁１２が各
気筒に対してそれぞれ配設されるとともに、上記
第２の吸気通路７ｂには高吸気量域で燃料を噴射
する第２噴射弁１３が各気筒に対してそれぞれ配
設されている。この第１および第２噴射弁１２，
１３にはコントロールユニツト１４（マイクロコ
ンピユータ）からの燃料制御信号として燃料噴射
パルスが出力され、その噴射パルス幅に応じた所
定量の燃料噴射を行う。

上記コントロールユニツト１４には前記吸入空
気量検出手段９からの吸気量信号が入力されると
ともに、回転数センサー１５からエンジン回転数
信号が入力され、両信号に対応して燃料噴射量お
よび時間（噴射回数）を演算して所定時期に所定
パルス幅を有する燃料噴射パルスを各噴射弁１
２，１３に出力する。

そして、上記高流量域用の第２噴射弁１３の燃
圧は低流量域用の第１噴射弁１２の燃圧より高く
設定されている。すなわち、第２図に第１噴射弁
１２および第２噴射弁１３に対する燃料系統を示
し、燃料タンク１６の燃料は、燃料ポンプ１７か
らフイルター１８を介して燃料供給通路１９によ
つて並列に接続された第１噴射弁１２および第２
噴射弁１３に供給されるものであり、第１噴射弁
１２と第２噴射弁１３との間には絞り２０が介装
されて、この第２噴射弁１３側の圧力が第１噴射
弁１２側の圧力より上昇可能にしている。吸気圧
力に対応して噴射圧力を調整するプレツシヤレギ
ユレータ２１，２２は、第１噴射弁１２に対する
プレツシヤレギユレータ２１の設定圧より第２噴
射弁１３に対するプレツシヤレギユレータ２２の
設定圧が高くされ、これにより第２噴射弁１３の
燃圧が所定値だけ第１噴射弁１２より高くなるよ
うに設けられている。

第３図は上記コントロールユニツト１４の動作
を説明するためのフローチヤートであり、スター
ト後、ステツプS1で運転状態に対応する燃料噴
射量を演算するものであつて、吸入空気量検出手
段９による吸入空気量Qa、回転数センサー１５
によるエンジン回転数Ｎ、定数Ｋ、補正係数αな
どから燃料噴射パルス幅τ（噴射時間）を求める。
なお、補正係数αは冷間時等の補正を行うための
ものであり、加算補正値τoは燃料噴射パルスが
第１もしくは第２噴射弁１２，１３に出力されて
も、実際に燃料の噴射が開始されるまでに一定時
間を要することから、この立上りの時間を補正す
るためのものである。また、τaは冷間補正等を
加味した基本噴射時間であり、τbは加速増量時
間である。

続いて、第２噴射弁１３に燃料噴射を開始する
設定パルス幅τvを読出し（S2）、前記ステツプS1
で演算した噴射パルス幅τa＋τbがこの設定パル
ス幅τv以上かどうかを判断し（S3）、この判断が
NO（低吸気量域）のときには非同期加速スイツ
チがオンかどうかを判断し（S4）、非同期加速ス
イツチがオン（YES）となつている大きな加速
状態のときにはステツプS5で非同期噴射を行う
一方、この非同期加速スイツチがオフ（NO）の
ときには非同期噴射を行うことなく、第１噴射弁
１２用の噴射パルスτpと第２噴射弁１３用の噴
射パルスτsとを演算する（S6）。上記低吸気量域
では、第２噴射弁１３用の噴射パルスτsが零に設
定されており、この第２噴射弁１３からの燃料噴
射を行うことなく、第１噴射弁１２のみによつて
ステツプS1で求めた噴射パルス幅τpの制御信号
によつて第１噴射弁１２を駆動して燃料噴射を行
う（S10）。

一方、上記ステツプS3の判断がYESで高吸気
量域のときには、同様に非同期加速スイツチがオ
ンかどうかを判断し（S7）、非同期加速スイツチ
がオン（YES）となつている大きな加速状態の
ときにはステツプS8で非同期噴射を行う一方、
非同期加速スイツチがオフ（NO）のときには非
同期噴射を行うことなく、第１噴射弁１２用の噴
射パルスτpと第２噴射弁１３用の噴射パルスτsと
を演算し（S9）、この制御信号によつて第１およ
び第２噴射弁１２，１３を駆動して燃料噴射を行
う（S10）。なお、この例では、第１噴射弁１２
と第２噴射弁１３とは同量（半分ずつ）の燃料を
噴射するように設定されている。

上記燃料噴射において、高噴射量域で非同期噴
射を行う場合の噴射パルスτp，τsの出力は、第４
図に示すようになる。

第５図は変形例を示すものであつて、この例に
おいてはエンジン１の各気筒２には１つの吸気ポ
ート３と排気ポート５とが形成され、吸気ポート
３に１つの吸気通路７が接続され、絞り弁１０よ
り下流の拡張室７ｃからそれぞれ各気筒２に接続
された吸気通路７に燃焼室２に近い下流側に第１
噴射弁１２が、これより上流側に第２噴射弁１３
がそれぞれ配設され、この第１噴射弁１２および
第２噴射弁１３に前例と同様のコントロールユニ
ツト１４によつて燃料噴射パルスが出力され、そ
の噴射量、切換時期が制御されるもので、その他
は前例と同様に設けられ、第２噴射弁１３の燃圧
が第１噴射弁１２の燃圧より高く設定されてい
る。

なお、上記実施例において、第１図および第５
図に示すように第１噴射弁１２は比較的燃焼室２
に近い吸気通路７の下流側部分に配設し、この第
１噴射弁１２から噴射された燃料が速やかに燃焼
室２に供給されるようにして、吸気量の増減に対
する燃料の応答性を良好にしているものであり、
一方、第２噴射弁１３は第１噴射弁１２より上流
側の吸気通路７に配設して噴射燃料と吸気との混
合、微粒化を良好にして、霧化を促進するように
しているものである。

また、第１の吸気通路７ａを流れる吸気量を制
御する第１の絞り弁１０は、第１図のように第１
の吸気通路７ａの入口部に介設するほか、第２の
絞り弁１１より上流側の吸気通路７に介設しても
同様の制御作用が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるエンジンの
燃料噴射装置の概略構成図、第２図は噴射弁に対
する燃料供給系統を示す系統図、第３図はコント
ロールユニツトのフローチヤート図、第４図は第
３図によつて噴射弁に出力される燃料噴射パルス
の一例を示す説明図、第５図は変形例におけるエ
ンジンの燃料噴射装置の概略構成図である。 １……エンジン、２……燃焼室、３，４……吸
気ポート、７，７ａ，７ｂ……吸気通路、１０，
１１……絞り弁、１２……第１噴射弁、１３……
第２噴射弁、１４……コントロールユニツト、１
７……燃料ポンプ、２１，２２……プレツシヤレ
ギユレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低吸気量域を含む全運転領域で燃料を噴射す
   る第１噴射弁と、高吸気量域で燃料を噴射する第
   ２噴射弁とを備えたエンジンの燃料噴射装置にお
   いて、燃料ポンプから吐出された燃料を第１の燃
   圧に調圧して上記第１噴射弁に供給する第１燃圧
   調整手段と、燃料ポンプから吐出された燃料を上
   記第１の燃圧よりも所定量高い第２の燃圧に調圧
   して上記第２噴射弁に供給する第２燃圧調整手段
   とを設けたことを特徴とするエンジンの燃料噴射
   装置。