JPH0247577B2 - Nenryofunshashikienjinnonenryofunshaseigyosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、少なくとも燃焼室近傍において独立
する低負荷用吸気通路および高負荷用吸気通路を
備えたデユアルインダクシヨン方式の燃料噴射式
エンジンにおける燃料噴射制御装置の改良に関す
るものである。

（従来の技術） 一般に、この種のデユアルインダクシヨン方式
の燃料噴射式エンジンは、低負荷運転時には低負
荷用吸気通路のみを開くことにより、吸気を絞つ
てその流速を速めるとともにスワールを積極的に
生成させて燃焼性の向上を図る一方、高負荷運転
時には高負荷用吸気通路をも開くことにより、吸
気の充填効率を高めて出力の向上を図るようにし
たものである（例えば特開昭54−84128号公報等
参照）。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記の如きデユアルインダクシヨン
方式の燃料噴射式エンジンにおいて、低負荷用お
よび高負荷用の各吸気通路に対応してそれぞれ低
負荷用燃料噴射弁および高負荷用燃料噴射弁を設
けた場合、エンジンの低負荷運転状態から高負荷
運転状態に移行した時には、吸入空気量に応じた
燃料量の噴射を両噴射弁で行うこととして、当初
から作動している低負荷用燃料噴射弁に加えて高
負荷用燃料噴射弁も作動を開始させるが、その
際、高負荷用吸気通路壁面は当初は燃料が付着し
ておらず乾いた状態にあり、そのため、高負荷用
燃料噴射弁からの燃料は一旦高負荷用吸気通路壁
面に付着したのち、これに伴う所定の時間遅れで
もつてエンジンの燃焼室に供給されることにな
り、その間、混合気はオーバーリーン状態となつ
てトルクシヨツクが発生し易いという欠点があつ
た。

本発明は、高負荷用燃料噴射弁の作動開始時に
おける高負荷用吸気通路壁面への燃料付着に起因
するトルクシヨツクの大きさがエンジン運転状態
によつて異なることに着目してなされたものであ
る。

すなわち、エンジンのトルク上昇率が小さい緩
加速による低負荷運転から高負荷運転への移行に
際しては、吸入空気量の増大率が小さくて混合気
の空燃比は上記高負荷用吸気通路への燃料付着に
起因する燃料供給遅れにさほど影響を受けず、ト
ルクシヨツクは十分に小さいので、この緩加速に
よる高負荷運転への移行時に両噴射弁からの燃料
噴射を開始しても支障はない。これに対し、エン
ジンのトルク上昇率が大きい急加速による低負荷
運転から高負荷運転への移行に際しては、吸入空
気量の増大率が大きい関係上、高負荷用燃料噴射
弁からも燃料噴射を開始しようとすると、その燃
料供給遅れが大きく影響して、混合気はオーバー
リーンになり易く、トルクシヨツクは大きくなる
傾向が強くなる。しかも、高負荷用燃料噴射弁か
らの燃料噴射の開始時には、通常、高負荷用吸気
通路壁面への付着量を補償するように、低負荷用
燃料噴射弁からの燃料噴射量を所定量だけ増量し
て、燃料の壁面付着に起因するトルクシヨツクの
程度を低減することが行われているが、急加速に
よる高負荷運転への移行時には、上記のように吸
入空気量の増大率が大きい状況に合せて燃料の増
量分を多量に設定する必要があるし、このように
設定してもトルクシヨツクを有効に低減できない
場合があり、この場合には却つて燃費の悪化を招
くという欠点が生じる。

以上のことに基づいて、本発明では、高負荷用
燃料噴射弁からの燃料噴射の開始、つまり吸入空
気量に応じた燃料量を両噴射弁で分配して噴射す
る制御を、急加速による高負荷運転への移行時に
は行わず、吸入空気量に応じた燃料量を低負荷用
燃料噴射弁からのみ噴射することを続行するよう
にすることにより、エンジンの加速運転時には、
その緩加速及び急加速に拘らずトルク上昇をスム
ーズに行わせて、加速性能の向上を図ることを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的達成のため、本発明の具体的な解決
手段は、第１図に示すように、少なくとも燃焼室
２近傍において独立しエンジン１の低負荷運転時
から高負荷運転時にわたつて吸気を供給する低負
荷用吸気通路８およびエンジン１の高負荷運転時
にのみ吸気を供給する高負荷用吸気通路９と、上
記低負荷用吸気通路８および高負荷用吸気通路９
にそれぞれ配設される低負荷用燃料噴射弁１０お
よび高負荷用燃料噴射弁１１と、上記両燃料噴射
弁１０，１１に燃料噴射信号を出力して低負荷運
転時には上記低負荷用燃料噴射弁１０のみから吸
入空気量に応じた燃料を供給させる一方、高負荷
運転時には上記低負荷用燃料噴射弁１０および高
負荷用燃料噴射弁１１から合せて吸入空気量に応
じた燃料を供給させる制御手段２１と、エンジン
の加速度合を検知する加速度合検知手段２２と、
該加速度合検知手段２２の加速度合検知信号に基
づき低負荷運転時から高負荷運転時への移行が急
加速運転により行われた時には、上記低負荷用燃
料噴射弁１０のみによる燃料供給から該低負荷用
燃料噴射弁１０および高負荷用燃料噴射弁１１に
よる燃料供給への移行を阻止し、低負荷用燃料噴
射弁１０からの吸入空気量に応じた燃料の噴射を
続行させる阻止手段２３とを設ける構成としてい
る。

（作用） 上記の構成により、本発明では、エンジンの低
負荷運転から高負荷運転への移行時において、そ
の移行が急加速運転により行われた場合には、高
負荷用燃料噴射弁１１からの燃料噴射の開始が阻
止手段２３により阻止されて、吸入空気量に応じ
た燃料量が低負荷用燃料噴射弁１０から噴射され
ることが続行される。このことにより、この急加
速による高負荷運転への移行時でも、吸入空気量
に応じた燃料量が低負荷用吸気通路を経てエンジ
ン１に直ちに供給されるので、トルクの上昇がス
ムーズになつて、加速性能が向上する。

しかも、上記の急加速運転による高負荷運転へ
の移行時には、高負荷用燃料噴射弁１１からの燃
料噴射の阻止に合せて、壁面付着に対応させるべ
き低負荷用噴射弁１０からの燃料量補償用の増量
制御は行う必要がないので、その分、燃料消費量
を低減して燃費の向上を図ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、低負荷
用および高負荷用の各吸気通路に対応してそれぞ
れ低負荷用燃料噴射弁および高負荷用燃料噴射弁
を配設した燃料噴射式エンジンにおいて、低負荷
運転から高負荷運転への移行時に開始する吸入空
気量に応じた燃料量の低負荷用及び高負荷用の両
燃料噴射弁による分配供給の制御を、急加速運転
による移行時には阻止し、低負荷用燃料噴射弁の
みからの吸入空気量に応じた燃料量の噴射供給を
続行したので、スムーズなトルク上昇を可及的に
確保してエンジンの加速性能の向上を図ることが
できると共に、必要以上の燃料の増量噴射を抑え
て燃費の向上を図ることができるものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基
づいて説明する。

第２図において、１はエンジン、２は該エンジ
ン１内に形成されたシリンダ３と該シリンダ３内
に摺動自在に嵌装されたピストン４とによつて形
成された燃焼室、５は一端がエアクリーナ（図示
せず）を介して大気に開口し、他端が燃焼室２に
開口して吸気を燃焼室２に供給するための吸気通
路であつて、該吸気通路５内には吸入空気量を制
御するスロツトル弁６が配設されているととも
に、該吸気通路５の燃焼室２近傍は仕切壁７によ
り仕切られて、通路面積の小さい低負荷用吸気通
路８と通路面積の大きい高負荷用吸気通路９とが
各々独立して燃焼室２に開口するように形成され
ている。該低負荷用吸気通路８の上流側には低負
荷用燃料噴射弁１０が、また高負荷用吸気通路９
下流側の燃焼室２近傍には高負荷用燃料噴射弁１
１がそれぞれ配設されているとともに、該高負荷
用吸気通路９の上流端にはスロツトル弁６と連動
して高負荷運転時に高負荷用吸気通路９をスロツ
トル弁６の開度に応じた量だけ開くシヤツタバル
ブ１２が設けられており、よつてエンジン１の低
負荷運転時にはスロツトル弁６の開度に応じた吸
気の全量を低負荷用吸気通路８のみを介して燃焼
室２に供給する一方、高負荷運転時には吸気をシ
ヤツタバルブ１２の開度に応じて低負荷用および
高負荷用吸気通路８，９に適宜分配して燃焼室２
に供給するように構成されている。また、１３は
一端が燃焼室２に開口し他端が大気に開口して燃
焼室２からの排ガスを排出するための排気通路で
ある。尚、１４は低負荷用および高負荷用吸気通
路８，９の燃焼室２への開口部に共通して設けら
れた吸気弁、１５は排気通路１３の燃焼室２への
開口部に設けられた排気弁である。

さらに、１６はスロツトル弁６の開度を検出す
るスロツトル開度センサ、１７は吸気通路５のス
ロツトル弁６上流において吸入空気量を計測する
エアフローセンサ、１８は吸気通路５のスロツト
ル弁６下流において吸気負圧を検出する負圧セン
サ、１９はエンジン１の回転数を検出する回転数
センサであつて、該各センサ１６〜１９の検出信
号は上記低負荷用および高負荷用燃料噴射弁１
０，１１を駆動制御するマイクロコンピユータよ
りなる制御ユニツト２０にそれぞれ入力されてい
る。

上記制御ユニツト２０の内部には、予め、第４
図に示すように高負荷用燃料噴射弁１１への燃料
分配係数Ｄ（０≦Ｄ≦１）のデータがエンジン回
転数と負荷とに応じて入力記憶され、該燃料分配
係数Ｄは高負荷用燃料噴射弁１１の駆動および停
止の境界線ｌの図中下方の低負荷運転状態に相当
する部位では「０」に設定され、境界線ｌの図中
上方の高負荷運転状態に相当する部位では高負荷
運転状態に移行するに伴い大きくなるように設定
されている。

次に、制御ユニツト２０の作動を第３図のフロ
ーチヤートに基づいて説明する。先ず、スタート
して、第１ステツプS₁においてエアフローセンサ
１７からの吸入空気量信号および回転数センサ１
９からのエンジン回転数信号に基づいて現在のエ
ンジン運転状態に対応する燃料噴射量に相当する
噴射パルスのパルス幅PWSoを算出し、次いで第
２ステツプS₂において負圧センサ１８からの負圧
信号および上記エンジン回転数信号に基づいて第
４図のデータから現在のエンジン運転状態に応じ
た燃料分配係数Ｄを読み出す。

次いで、第３ステツプS₃において上記読み出し
た燃料分配係数Ｄが「０」か否かを判定し、「０」
でないNOの場合にはさらに第４ステツプS₄にお
いて現在処理での燃料分配係数Ｄを前回処理での
燃料分配係数Doと対照して燃料分配係数Ｄが
「０」でなくなつた瞬間か否かを判定する。そし
て、「０」でなくなつた瞬間であるYESの場合つ
まり高負荷用燃料噴射弁１１の作動を開始する状
態である場合には、先ず第５ステツプS₅において
低負荷用燃料噴射弁１０からの燃料増量期間Tc
を減算計測するタイマを所定値Ａに初期セツト
し、次いで第６ステツプS₆において低負荷用燃料
噴射弁１０からの燃料増大量Ccngを所定値Coに
初期設定したのち、第７ステツプS₇において高負
荷用燃料噴射弁駆動終了フラグＦを「０」にセツ
トして第８ステツプS₈に進む。一方、第４ステツ
プS₄での判断がNOの場合には直ちに第８ステツ
プS₈に進む。

続いて、第８ステツプS₈において高負荷用燃料
噴射弁駆動終了フラグＦが「０」であるか否かを
判定し、「０」であるYESの場合には第９ステツ
プS₉においてさらにスロツト開度センサ１６から
のスロツトル開度信号θtvoを時間微分し、その結
果としてのスロツトル開速度dθtvo／dtを急加速
運転状態に相当する所定値ａと大小比較する。そ
して所定値ａより大きいYESの場合、換言すれ
ば急加速運転状態時には上記第３ステツプS₃での
判断がYESの場合（つまり高負荷用燃料噴射弁
１１を駆動する必要のない状態のとき）と共に第
10ステツプS₁₀において燃料増量期間Tcを「０」
にクリアしたのち、第11ステツプS₁₁において低
負荷用燃料噴射弁１０への噴射パルスのパルス幅
PWS₁を第１ステツプS₁₁で算出したパルス幅
PWSoに無効パルス幅τbatを加えた値（PWS₁＝
PWSo＋τbat）に設定すると共に、高負荷用燃料
噴射弁１１への噴射パルスのパルス幅PWS₂を
「０」に設定したのち、第12ステツプS₁₂において
その値の噴射パルスを燃料噴射信号として各燃料
噴射弁１０，１１に出力し、これを駆動して第１
ステツプS₁に戻る。

一方、第９ステツプS₉における判定がNOの場
合つまり急加速運転時でない場合には、さらに第
13ステツプS₁₃においてタイマの燃料増量期間Tc
が「０」か否かを判定し、「０」でないNOの場
合つまり燃料増量期間中は第14ステツプS₁₄にお
いて燃料増量期間Tcの減算処理を行う一方、
「０」であるYESの場合つまり燃料増量期間Tcの
終了時には第15ステツプS₁₅において高負荷用燃
料噴射弁駆動終了フラグＦを「１」にセツトした
のち、それぞれ第16ステツプS₁₆に進む。そして、
第16ステツプS₁₆において低負荷用燃料噴射弁１
０からの燃料増大量Ccngを第５図に示すように
初期値Coから燃料増量期間Tc（すなわち所定値
Ａ）のあいだに漸次直線的に下降減衰して零にす
るよう、所定値Coに燃料増量期間Tcの関数ｆ
（Tc）を乗じた値に設定したのち、第８ステツプ
S₈での判定がNOの場合と共に第17ステツプS₁₇
において低負荷用および高負荷用の各燃料噴射弁
１０，１１への噴射パルスのパルス幅PWS₁，
PWS₂をそれぞれ燃料分配係数Ｄおよび低負荷用
燃料噴射弁１０に対する燃料増大量Ccngに基づ
いて演算し（PWS₁＝PWSo（１−Ｄ）・（１＋
Ccng）＋τbat，PWS₂＝PWSo・Ｄ＋τbat）、その
後、第12ステツプS₁₂においてこれらの値PWS₁，
PWS₂の噴射パルスをそれぞれ低負荷用および高
負荷用燃料噴射弁１０，１１に出力してこれを駆
動し、第１ステツプS₁に戻る。

よつて、燃料分配係数Ｄが「０」であるエンジ
ン１の低負荷運転時には低負荷用燃料噴射弁１０
のみをエンジン運転状態に対応する燃料噴射量の
パルス幅PWSoで駆動する（S₃→S₁₀→S₁₁→S₁₂）
一方、エンジン１が緩加速により低負荷運転状態
から高負荷運転状態に移行した時（S₃→S₂→S₈→
S₉→S₁₃）には、低負荷用燃料噴射弁１０及び高
負荷用燃料噴射弁１１からの燃料噴射量をエンジ
ン運転状態に対応する燃料噴射量（パルス幅
PWSo）に設定し、その分配量を燃料分配係数Ｄ
に応じた量とし、且つ低負荷用燃料噴射弁１０か
らの燃料噴射量をその分配量と燃料増大量Ccng
との合流流量に設定する（S₁₄〜S₁₇→S₁₂）、また
燃料分配係数Ｄが「０」でないエンジン１の定常
高負荷運転時（S₃→S₄→S₈→S₁₇）には、低負荷
用および高負荷用の各燃料噴射弁１０，１１から
の合計燃料噴射量をエンジン運転状態に対応する
燃料噴射量PWSoに設定し、その分配量を燃料分
配係数Ｄに応じた量とすることにより、低負荷運
転時には低負荷用燃料噴射弁１０のみから吸入空
気量に応じたパルス幅PWSoの燃料を供給させる
とともに、高負荷運転時には低負荷および高負荷
用燃料噴射弁１０，１１から合せて吸入空気量に
応じたパルス幅PWSoの燃料を供給させるように
した制御手段２１を構成している。また、ステツ
プS₉においてスロツトル開速度dθtvo／dtと所定
値ａとを大小比較することにより、エンジン１の
加速度合を検知するようにした加速度合検知手段
２２を構成している。さらに、該加速度合検知手
段２２により低負荷運転時から高負荷運転時への
移行が、スロツトル開速度dθtvo／dtが所定値ａ
より大きい急加速運転により行われた時には、高
負荷用燃料噴射弁１１を駆動せず低負荷用燃料噴
射弁１０のみのパルス幅PWSoでの駆動を続行す
ること（S₁₁，S₁₂）により、低負荷運転時から高
負荷運転時への移行が急加速運転により行われた
時には、低負荷用燃料噴射弁１０のみによる燃料
供給から低負荷用および高負荷用燃料噴射弁１
０，１１による燃料供給への移行を阻止し、低負
荷用燃料噴射弁１０からの吸入空気量に応じたパ
ルス幅PWSoの燃料の噴射を続行させるようにし
た阻止手段２３を構成している。

したがつて、上記実施例においては、エンジン
運転状態が低負荷運転から高負荷運転に移行した
時、その移行が急加速運転により行われた場合に
は、高負荷用燃料噴射弁１１の駆動開始は阻止さ
れ（S₉→S₁₀〜S₁₂）て、低負荷用燃料噴射弁１０
のみが吸入空気量及びエンジン回転数で定まるエ
ンジン運転状態に対応するパルス幅PWSoでもつ
て駆動されるので、エンジン運転状態に応じた燃
料量が低負荷用燃料噴射弁１０のみからエンジン
１に供給される。このことにより、エンジン１へ
の燃料供給は時間遅れなく行われるので、この急
加速運転時でのトルクの上昇はスムーズになつ
て、エンジン加速性能が向上することになる。し
かも、上記のように高負荷用燃料噴射弁１１の駆
動開始を阻止する制御によつて、燃料の高負荷用
吸気通路９の壁面付着を補償する低負荷用燃料噴
射弁１０からの燃料の増量制御が不必要になり、
その分、燃料消費が少量になつて、燃費の向上を
図ることができる。

尚、上記実施例では、高負荷用燃料噴射弁１１
は燃焼室２近傍に配設されているので、燃焼室２
への燃料供給の応答性を可及的に向上できるとと
もに、低負荷用燃料噴射弁１０は低負荷用吸気通
路８の上流側に設けられているので、流速の遅い
吸入空気流によつても低負荷用燃料噴射弁１０か
らの燃料を十分に霧化させたのち燃焼室２に供給
させることができ、好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図、第２
図ないし第５図は本発明の実施例を示し、第２図
は全体構成図、第３図は制御ユニツトの作動を示
すフローチヤート図、第４図は制御ユニツトの記
憶内容を示す図、第５図は低負荷用燃料噴射弁の
燃料増量特性を示す図である。 １…エンジン、２…燃焼室、８…低負荷用吸気
通路、９…高負荷用吸気通路、１０…低負荷用燃
料噴射弁、１１…高負荷用燃料噴射弁、２１…制
御手段、２２…加速度合検知手段、２３…阻止手
段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも燃焼室近傍において独立しエンジ
   ンの低負荷運転時から高負荷運転時にわたつて吸
   気を供給する低負荷用吸気通路およびエンジンの
   高負荷運転時にのみ吸気を供給する高負荷用吸気
   通路と、上記低負荷用吸気通路および高負荷用吸
   気通路にそれぞれ配設される低負荷用燃料噴射弁
   および高負荷用燃料噴射弁と、上記両燃料噴射弁
   に燃料噴射信号を出力して低負荷運転時には上記
   低負荷用燃料噴射弁のみから吸入空気量に応じた
   燃料を供給させる一方、高負荷運転時には上記低
   負荷用燃料噴射弁および高負荷用燃料噴射弁から
   合せて吸入空気量に応じた燃料を供給させる制御
   手段と、エンジンの加速度合を検知する加速度合
   検知手段と、該加速度合検知手段の加速度合検知
   信号に基づき低負荷運転時から高負荷運転時への
   移行が急加速運転により行われた時には上記低負
   荷用燃料噴射弁のみによる燃料供給から該低負荷
   用燃料噴射弁および高負荷用燃料噴射弁による燃
   料供給への移行を阻止し、低負荷用燃料噴射弁か
   らの吸入空気量に応じた燃料の噴射を続行させる
   阻止手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射式
   エンジンの燃料噴射制御装置。