JPH02119655A - 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、冷機時の加速応答性の向上を図ったエンジン
の燃料供給装置に関する。

（従来技術） 吸気量を検出するエアフローメータと、吸気中に燃料を
噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）とを設け、吸気量
に応じて燃料噴射量（空燃比）を制御するようにした燃
料噴射式エンジンは従来より知られているが、このよう
な燃料噴射式エンジンでは、通常吸気ポートに臨んでイ
ンジェクタが配置され、燃料が吸気弁に向けて噴射され
るようになっている。ところが、上記従来の燃料噴射式
エンジンでは、レイアウト上の制約等によって、エアフ
ローメータとスロットル弁との間の吸気経路長をある程
度長くせざるをえないので、スロットル弁の開閉に伴っ
て生じる吸気量変化がエアフローメータに到達するまで
には若干の時間を要し、さらに、エアフローメータ出力
値の演算にも若干の時間を要する関係上、吸気量の検出
には応答遅れが生じ、このため、エンジンの加速時にお
いては、吸気量の増加に対して燃料噴射量の増加が若干
遅れ、加速初期に吸気の空燃比（Ａ／Ｆ）、−がリーン
化して加速応答性が悪化するといった問題があった。ま
た、インジェクタから噴射される燃料の一部が吸気ボー
ト壁面に付着するので、燃料噴射量が急激に増加する急
加速時には、壁面への燃料付着量も多くなり、燃焼室に
供給される混合気の空燃比がリーン化し、ヘジテーショ
ンや加速性能の悪化が生じるといった問題があった。

そこで、吸気ボートに臨んで配設されたインジェクタに
加えて、その上流側のスロットル弁下流に設けられてい
る所定の容積部分（サージタンク）に燃料を噴射する第
２のインジェクタを配設し、加速時には双方のインジェ
クタから燃料を噴射することにより、混合気の空燃比を
一時的にリッチにして、加速応答性を図ったエンジンの
燃料供給装置が例えば実開昭６０−１０２４６７号公報
で（居室されている。

しかしながら、エンジン冷機時には温間時に比べ燃料の
サージタンク壁面への付着、量が増加するとともに燃料
の気化率が減少するため、燃焼室内に吸引される燃料量
が減少し、加速初期の混合気がリーンになり、加速性が
悪化する問題があった。

（発明の目的） 上述の事情に鑑み、本発明は冷機時の加速応答性の向上
を図ったエンジンの燃料供給装置を堤供することを目的
とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、本発明の燃料供給装置では
、吸気通路の下流部分に燃料を噴射する第１燃料供給手
段と、上記吸気通路の上記第１燃、料供給手段の上流側
において、スロットル弁下流の所定の容積部分に燃料を
噴射する第２燃料供給手段とを備え、エンジン冷機時に
は、全燃料噴射量に対する上記第２燃料供給手段の燃料
噴射比率を増大させている。

（発明の効果） 本発明によれば、冷機時には上記容積部分内の混合気が
温間時よりもリッチになるため、冷機時における燃料の
容積部分への付着による混合気のり−ン化が防止され、
冷機時の加速応答性を向上させることができる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

第１図に示すように、エンジンＥは、吸気弁１が開かれ
たときに、吸気ボート２から燃焼室３内に吸気（混合気
）を吸入し、この吸気をピストン４で圧縮して点火プラ
グ（図示せず）で着火・燃焼させ、燃焼ガスを排気弁５
が開かれたときに排気ボート６を介して排気通路７に排
出するようになっている。

そして、燃焼室３に吸気を供給するために、共通吸気通
路９が設けられ、この共通−吸気通路９には、上流から
順に、吸気中の浮遊塵を除去するエアクリーナｌｌと、
吸気量を検出するエアフローメータ１２と、アクセルペ
ダル（図示せず）と連動して開閉されるスロットル弁１
３と、所定の軽負荷域では後で詳説するように、スロッ
トル弁１３を介して燃焼室３に供給される吸気（以下、
単にスロットル側吸気という）に燃料を噴射するアシス
トインジェクタ１４と、吸気量を安定化するための）−
ジタンク−１５とが設けられている。上記アシストイン
ジェクタ１４は、燃料と吸気とのミキシングを促進する
ため、例えばスワールタイプのような燃料の微粒化の良
好なものを用いるのが好ましい。そして、アシストイン
ジェクタ１４はサージタンク１５のやや上流かつスロッ
トル弁１３の直ぐ下流となる位置に噴射口をサージタン
ク１５側に傾けて配置され、噴射された燃料がサージタ
ンク１５内に均一に拡散するようになっている。

上記サージタンク１５には、各気筒（第１図では、第１
気筒のみ図示）の吸気ボート２と連！する独立吸気通路
１７が吸気マニホールド２２によって接続され、この独
立吸気通路１７には吸気ボート２の直ぐ上流においてメ
インインジェクタ１８が噴射口を下流側に傾けて配置さ
れている。このメインインジェクタ１８は一般の燃料噴
射式エンジンに用いられる普通のインジェクタである。

そして、スロットル弁１３よりやや上流の共通吸気ｉ通
路９と、メインインジェクタ１８の直ぐ上流の独立吸気
通路１７とを連通ずるバイパス吸気通路２１が設けられ
、このバイパス吸気通路２１の独立吸気通路１７への開
口部はメインインジェクタ１８から噴射される燃料の霧
化を促進するように、メインインジェクタ１８の噴射口
に向けて開口している。上記バイパス吸気通路２１には
、これを開閉する電磁式流量制御弁１，０が設けられ、
この流量制御弁１０は、コントロールユニット２３から
の信号を受けてデユーティ制御され、バイパス吸気通路
２１を通して燃焼室３に供給される吸気（以下、単にバ
イパス吸気という）の流量を制御するようになっている
。上記２ｉｔ！制御弁ＩＯは、アイドル時においてアイ
ドル回転数を所定値に維持するためにバイパス吸気量を
制御する一方、非アイドル時においてアシストインジェ
クタ１４から燃料が噴射されるときには、バイパス吸気
量の全吸気量に対する比率を一定に維持するためにバイ
パス吸気量を制御するようになっている。

上記コントロールユニット２３は、マイクロコンピュー
タで構成されたエンジンＥの総合制御装置であり、第２
図の機能ブロック図に示すように、吸気ＩＱ、エンジン
回転数Ｎ、吸気？？Ａ　ｊ　ｍ　、エンジン水温ｔ。、
スロットル開度ＴＶＯ１気筒識別信号、排気通路７に配
設された０□センサにより検知される空燃比Ａ／Ｆをあ
られす酸素濃度等を制御情報として、種々の演算および
判定を行なってメインインジェクタ１８、アシストイン
ジェクタ１４および流量制御弁１０を制御するようにな
っている。

次にメインインジェクタ１８とアシストインジェクタ１
４の燃料噴射制御について、第２図の機能ブロック図お
よび第３図に示すフローチャートに従って説明する６ 制御が開始されると、ステップＳ１で、エンジン回転数
Ｎ、吸気量Ｑ、吸気温ｔ１、水温１．、スロットル間度
ＴＶＯ１気筒識別信号、酸素濃度等の制御情報が読み込
まれる。

ステップＳ２では、エンジン回転数Ｎと吸気量Ｑとにも
とづいて基本燃料噴射パルス幅ＴＰが算出される。次の
ステップＳ３では、エアフローメータ１２の特性を考慮
し、かつ燃焼室３内の混合気の空燃比を理論空燃比（Ａ
／Ｆ＝　１４．７）にセットされるために必要とされる
全燃料噴射量に相当する噴射パルス幅ＴＰＫが次式を用
いて算出される。

ＴＰＫ＝ＴＰＸＣＫ 上式においてＣＫはフィードバック係数である。

次に、ステップＳ４において、エンジンＥの運転状態が
、アシストインジェクタ１４から燃料噴射が行なわれる
第４図に示すようなアシストインジェクタ領域にあるか
否かが判定される。そしてアシストインジェクタ領域に
あると判定されたときには（ＹＥＳ）、ステップＳ５で
アシストインジェクタ１４の燃料噴射比率ｋをに＝に、
として算出し、上記ステップＳ４の判定結果がＮＯのと
きは、ステップＳ６でアシストインジェクタ１４の燃料
噴射比率ｋをゼロとする。

次にステップＳ７において、上記燃料噴射比率にの水温
補正係数ｌを第５図のマツプから読みこみ、ステップＳ
８で水温補正を行なった最終燃料噴射比率ｋを次式を用
いて算出する。

ｋ　＝　ｋ、十ｊ！ そしてステップＳ９でメインインジェクタ１８の燃料噴
射比率（１−ｋ）を算出する。

ステップ３１０では、吸気温ｔｌｌ、水Ａ　Ｌ　ｗその
他の信号にもとづいて他の補正係数ＣＸを算出し、次の
ステップＳｌｌでは、次式を用いて、アシストインジェ
クタ１４の燃料噴射パルス幅ＡＩを算出する。

Ａ　Ｉ　＝（ＴＰＫ＋ＣＸ）ｘｋ 上式において、ＴＰＫはステップＳ３で算出された噴射
パルス幅であり、ｋは前述のように、両インジェクタ噴
射領域において、全燃料噴射量中アシストインジェクタ
１４の燃料噴射比率である。

次のステップＳ１２では、次式を用いてメインインジェ
クタ１８の燃料噴射パルス幅Ｍ＋を算出する。

Ｍ　Ｔ　＝（ＴＰＫ＋ＣＸ）ｘ（１−ｋ）次のステップ
Ｓ１３では、噴射時期か否かが判定され、噴射時期であ
ればステップＳ１４において、ステップＳ９とステップ
Ｓ１２で算出された燃料噴射パルス幅ＡＩ、Ｍ＋をもっ
て両インジェクタ１４．１８から燃料噴射を行なう。

第６図はバイパス吸気通路２１に配設されている流量制
御弁１０の制御フローチャートである。

制御が開始されると、第３図のステップ８１〜ｓ４と同
様に、ステップ３２１でエンジン回転数Ｎ１吸気量Ｑ、
吸気温ｔい水温乞いスロットル開度ＴＶＯ１気筒識別信
号、酸素温度等の制御情報が読みこまれ、ステップＳ２
２で基本燃料噴射パルス幅ＴＰが算出され、ステップＳ
２３でＴＰＫが算出され、ステップ３２４でアシストイ
ンジェクト領域か否かが判定される。そしてステップＳ
２４の判定がＹＥＳのときは、ステップ３２５で流量制
御弁１０を作動させる基本デユーティ比Ｈ８が算出され
る。

次にステップＳ２６で、基本デユーティ比Ｈ１ｌの水温
補正係数ｍを第７図のマツプから読みこみ、ステップＳ
２７で水温補正を行なった最終デユーティ比を次式を用
いて算出する。

Ｈ，＝　（Ｈ，＋ｍ） なお、上記ステップ３２４における判定がＮ。

のときは、ステップ３２８で前回の最終デユーティ比Ｈ
１゜をそのまま用いる。

以上の説明から明らかなように、本実施例では、第４図
の領域ｌで示すような低回転・低負街領域では、加速応
答性の向上を図るために、メインインジェクタ１８とア
シストインジェクタ１４の２つのインジェクタから燃料
を噴射するようにしている。この場合、バイパス吸気通
路２１を流れる吸気とメインインジェクタ１８から噴射
される燃料とでややリーンな混合気が生成される一方、
バイパス吸気通路２１との分岐部より下流側の吸気１１
１１路を通じてスロットル弁１３の開度に応じて供給さ
れる吸気とアシストインジェクタ１４から噴射される燃
料とでややリッチな混合気（例えば、Ａ／Ｆ＝　１３）
が生成され、このややリッチな混合気はサージタンク１
５内に所定量保留されている。そしてエンジンＥがこの
ような状態にあるときに、スロットル弁１３が開方向に
作動され、加速が開始されたときには、サージタンク１
５内のややリッチな混合気が一気に燃焼室３に吸入され
る。この場合、例えば第８図中の折れ線Ｇ、で示すよう
にスロットル弁１３が開方向に作動された場合、本実施
例によれば直線Ｇｔで示すように急加速時の応答遅れが
きわめて短時間のｄｌで済み、曲線Ｇ、で示すようなア
シストインジェクタ１４を設けていない燃料噴射式エン
ジンの応答遅れｄ。

に比較して大幅に短くなっており、したがって加速応答
性が大幅に向上する。

さらに本実施例においては、冷機時にアシストインジェ
クタ１４の燃料噴射比率が増大するように補正してイン
ジェクタ１４からの燃料噴射量を増加させるとともに、
流量制御弁ｌＯのデユーティ比を補正してバイパス吸気
通路２１を通る空気量を増加させているので、加速時に
燃焼室３に吸入される混合気の空燃比Ａ／Ｆは、第９図
に実線で示すようにリッチとなり、冷間時でも良好な加
速応答性が得られ、ドライバビリティが向上する効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第′「図は本発明による燃料供給装置を備えたエンジン
のシステム構成図、第２図は機能ブロック図、第３図は
コントロールユニットによるメインインジェクタおよび
アシストインジェクタの制御ルーチンを示すフローチャ
ート、第４図はアシストインジェクタの作動領域を示す
図、第５図はエンジン水温に対するアシストインジェク
タの燃料噴射比率の補正係数値の変化を示すマツプ、第
６図はコントロールユニットによる流量制御弁の制御ル
ーチンを示すフローチャート、第７図はエンジン水温に
対する流量制御弁のデユーティ比の変化を示すマツプ、
第８図はアシストインジェクタを設けたエンジンとアシ
ストインジェクタを設けていないエンジンの低負荷域か
らの加速応答性を比較して示す図、第９図は加速時にお
ける混合気の空燃比の変化を示すグラフである。 Ｅ−・−エンジン　　　　２−・−吸気ボート３・・・
燃焼室　　　　　１０・−流量制御弁１２−・・エアフ
ローメータ １３・−・スロットル弁 １４−アシストインジェクタ １５−・・サージタンク １８−・メインインジェクタ ２１−バイパス吸気通路 ２３−コントロールユニット ア 第 図 第 図 水温（℃） 第 図 時間 加速開始 第 図 時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気通路の下流部分に燃料を噴射する第１燃料供給手段
   と、上記吸気通路の上記第１燃料供給手段の上流側にお
   いて、スロットル弁下流の所定の容積部分に燃料を噴射
   する第２燃料供給手段とを備え、エンジン冷機時には、
   全燃料噴射量に対する上記第２燃料供給手段の燃料噴射
   比率を増大させるようにしたことを特徴とするエンジン
   の燃料供給装置。