JPS6196160A - 内燃機関の燃料噴射制御方法 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御方法

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JPS6196160A
JPS6196160A JP59217054A JP21705484A JPS6196160A JP S6196160 A JPS6196160 A JP S6196160A JP 59217054 A JP59217054 A JP 59217054A JP 21705484 A JP21705484 A JP 21705484A JP S6196160 A JPS6196160 A JP S6196160A
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JP
Japan
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fuel injection
valve
injection
cylinder
fuel
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Pending
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JP59217054A
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English (en)
Inventor
Kenji Kato
健治 加藤
Soichi Matsushita
宗一 松下
Kiyoshi Nakanishi
清 中西
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/0015Controlling intake air for engines with means for controlling swirl or tumble flow, e.g. by using swirl valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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〕 本発明ハスワール・コントロールφバルプヲ備えた内燃
機関の燃料噴射制御方法に係シ、特K、アイドリンクの
如き低回転域の安定性を改善した内燃機関の燃料噴射制
御方法に関する。
〔従来の技術〕
この種の内燃機関においては、シリンダヘッド内の各イ
ンテークマニホールドに向けて燃料を噴射する燃料噴射
弁を設け、かつその燃料噴射弁の下流側に吸気スワール
の有無を設定できるスワール・コントロール・パル7’
 (以下rs CVJ ト称す)を設けたものが知られ
ている。このような内燃機関において、該SC■を開設
定又は閉設定することにより、高負荷域では出力向上を
、それ以外の運転状態では希薄燃焼をさせて燃費改善を
図っている。さらに詳しく述べれば、上記内燃機関(以
下、「エンジン」ということもある)において、SCV
を閉とすることにより吸気スワールを生成せしめ、かつ
燃料噴射弁を各気筒独立に噴射制御すると、リーン混合
気で燃焼させることができ、これにより燃料消費率を大
幅に改善できることが知られている。
第4図は、リーンリミットA/F (空燃比)と燃料消
費率の関係を、吸気スワール有無に対する燃料噴射方式
の違いによって示す説明図である。
この図から理解できるように、燃料消費率を大幅に減少
させることができるのは、吸気スワールの項を1有シ“
とじ、かつ噴射方式の項を各気筒独立に燃料噴射制御と
することによシ達成でき、これによりリーンリミットA
/Fが大幅に向上するのである。
このような内燃機関において、高負荷(スロットルバル
ブ全開)域(以下、W、0、T域と称す)で運転する場
合に、燃料噴射弁を各気筒独立に噴射制御し、かつ吸気
スワールなしとする条件の下で出力A/Fにするために
は要求燃料噴射量が非常に大きくなり、その結果燃料噴
射弁の単位時間当シの燃料流量を大きく設定する必要が
あった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように燃料噴射弁の単位時間ibの流量を犬きくす
るということは、燃料噴射弁が大型化するということを
意味する。かかる燃料噴射弁を適用したエンジンの場合
、アイドルなどの低回転域では、燃料噴射時間を著しく
短くせざるを得ない。
このように燃料噴射時間を短い時間で梢密に制御するこ
とは実際には甚だ困難であり、これかためにアイドルな
どの低回転域の安定性が非常に悪化するという問題があ
った。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的は、高負荷域での燃料噴射弁の流量を小さくす
ることによりアイドル等の低回転域での安定性を改善し
てなる内燃機関の燃料噴射制御方法を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、各気筒毎に燃料噴射弁を設けると共に、その
燃料噴射弁の下流にスワール・コントロール・パル1に
設け、 該スワール晦コントロール・パルプを開閉側脚
して吸気スワールの有無を設定し、高負荷域では出力向
上を、それ以外の運転状態11希47焼651′費改善
t−IV−p?66n  、燃機関の燃料噴射制御方法
において、高負荷域ではスワール・コントロールeノく
ルプを開としかつ燃料噴射弁を各気筒同時に噴射制御し
、高負荷域以外テハスワール・コントロールーバルプヲ
閉シかつ燃料噴射弁を各気筒独立に噴射制御することに
より、前記問題点を解決したものである。
〔作用〕
本発明によれば、高負荷域においてSCvを開とすると
共に、燃料噴射弁を各気筒同時に噴射量−(必要燃料量
を1サイクル中2回に分けて各回毎に同時に噴射制御)
する。このようにすると、燃料噴射弁に流す単位時間当
シの燃料流量を相当小さく設定できるので、これにより
アイドリンク等の低回転域での燃料噴射時間を短く設定
する必要がなくなることになり、ある程度の噴射時間で
の制御可能となる。したがって、アイドリンク等の低回
転域での燃料噴射量を稍密に制御できることになり、当
該回転域での制御性が向上し、アイドリンク等低回転域
の安定性を向上させることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図は本発明の実施例が適用される内燃機関を示す構
成図である。
2第2図において、エアクリーナ(図示せず)の下流側
には吸入空気の温度を検出して吸気温信号を出力する吸
気温センサ2が取付けられている。
吸気温センサ2の下流側にはスロットル弁4が配置され
、このスロットル弁4に連動し、かつスロットル弁の開
度に応じたスロットル信号を出力するスロットル篭ンサ
6が取付けられている。スロットル弁4の下流側には、
サージタンク8が設けられ、このサージタンク8にスロ
ットル弁下流側の吸気管圧力を検出して吸気管圧力信号
を出力する圧力センサlOが取付けられている。サージ
タンク8は、インテークマニホールド12を介してエン
ジンの燃焼室14に連通されている。このインテークマ
ニホールド12には、燃料噴射弁16が各気筒毎に取付
けられている。エンジンの燃焼室14はエキゾーストマ
ニホールド18を介して三元触媒を充填した触媒コンバ
ータ(図示せず)K連通されている。また、エンジンブ
ロックには、エンジンの冷却水温を検出して水温信号を
出力する水温センサ20が取付けられている。エンジン
の燃焼室14には点火プラグ22の先端が突出され、点
火プラグ22はディストリビュータ24に接続されてい
る。ディストリビュータ24には、ディストリビュータ
ハウジングに固定されたピックアップとディストリビュ
ータシャフトに固定されたシグナルロータとで各々構成
された気筒判別センサ26およびエンジン回転数センサ
28が設けられている。気筒判別センサ26は例えば7
20’CA毎に気筒判別信号をコイクロコンピユータ等
で構成された制御回路30へ出力し、エンジン回転匿セ
ンサ28は例えば30′CA毎にクランク角信号を制御
回路3oへ出力する。そして、ディストリビュータ24
はイグナイタ32に接続されている。なお、34は排ガ
ス中の残留酸度を検出して空燃比信号を出力するO3七
ンサである。
また、上記燃料噴射弁16の下流には、S、C,VB2
が設けられている。該s、c、v 36ハ’、s、c、
v制御弁38によって開閉制御されるようになっている
。該S、C,V制御弁38は、サージタンク8に連通さ
れておシ、サージタンク8の負圧を制御回路30からの
駆動信号に応じて導くことができるようになっており、
負圧が導入されると、 S、C,V制御弁38の操作ロ
ッドにより 、 8.C,V 36が閉とされるもので
ある。
次に、第3図を用いて制御回路30の構成について説明
する。
制御回路30は第3図に示すように、中央処理装置(C
PU)40、リードオンリメモリ(ROM)42、ラン
ダムアクセスメモリ(RAM)44、バックアップラム
(BU−RAM)46、入出カポ−)(Ilo)48.
アナログディジタル変換器(ADC)50.及び、これ
らを接続するデータバスやコントロールパス等ノハス5
2を含んで構成されている。l1048には、気筒判別
セン+j26からの気筒判別信号、エンジン回転数セン
す28からのクランク角信号、0.センサ34からの空
燃比信号、スロットルセンサ6からのスロットル信号が
各々入力されると共に、駆動回路を介して燃料噴射弁1
6の開閉時間を制御する燃料噴射信号イグナイタ32の
オンオフ時間を制御する点火信号及びS、C,V駆動信
号が各々出力される。
また、ADC50には、圧力センサ10からの吸気管圧
力信号、吸気温センサ2からの吸気温信号及び水温セン
サ20からの水温信号が各々入力されてディジタル信号
に変換される。上記のROM42には、以下の処理ルー
チンで説明する制御プログラム等が予め記憶されている
上述のように構成された実施例の動作について第1図を
参照しながら説明する。
ステップ101〜104″!!で社従来よシ用いられて
いる燃料噴射時間を求めるルーチンと同じであシ、以下
これを簡単に説明する。
ステップ101では、制御装置30は、エンジン回転数
センサ28からのり2ンク角信号を読み込み、エンジン
回転数「NE」を求めてステップ102に移る。ステッ
プ102では、圧力センサ10からの吸気管圧力CP)
を制御装置30に読み込み、ステップ103に移る。ス
テップ103において、制(財)装置30は前記エンジ
ン回転数(NE)と、吸気管圧力CP)とに基づいて制
御装fiL30のROM42に予め記憶させであるとこ
ろの点火時期マツプ(エンジン回転数・吸気管圧力から
点火時期を求められるようにしたもの)から基本噴射時
間(TAUo)を算出する。ステップ104では、制御
装置30は、吸気温センサ2からの吸気温信号及び水温
センサ20からの冷却水温信号をADC50を介して読
み込み、これら信号に基づいて算出した補正係数(K)
を上記基本噴射時間(T A Uo)に乗じて(KXT
AUo)修正した噴射時間(TAU、)を求める。
次に、ステップ105において、制御装置30は、吸気
管圧力CP)あるいはスロットル信号から高負荷域(W
、O,T域)か否かを判定する。このステップ105に
おいて、制御装置30によりW、0゜T域でないと判定
されたときは、ステップ106に進む。ステップ106
において、制御装置30はS、C,V制御弁38に対し
てS、C,V駆動信号を出力することによ、98.C,
V 36を閉とし、かつ別に詳細に゛述べるところのス
テップ107〜110のフローに示される燃料噴射弁1
6を各気筒独立に噴射制御する動作を行わせることにな
る。
それでは燃料噴射弁16を独立KI%射制却するフロー
について説明する。ステップ107では、制御装置80
は、ステップ104で求めた噴射時間(TAU、)を、
そのまま実行噴射時間(TAU)に入力し、ステップ1
08で燃料噴射する気筒を判別する。次いでステップ1
09に移シ、その気筒がもし吸気行程(噴射のタイミン
グ)であると劃−装置30によシ判定されたなら、ステ
ップ110でその気筒の燃料噴射弁16にのみ燃料噴射
信号を出力して噴射を実行させる。ステップ109にお
いて、噴射のタイミングでないと制御装置30で判定さ
れたならば、ステップ110を通過する。
一方、ステップ105において、制御装置3゜によりW
、0.T域と判定された場合は、ステップ111に移る
。ステップ111において、制御装置30は、h o 
s、c、v駆動信号ヲS、C,V 制61’38に与え
ることにより、 S、C,V 36を開とし、かつ別に
詳細に説明するところのステップ112〜114のフロ
ーで示される各気筒同時に噴射制御する動作を行わせる
ことになる。
それでは、燃料噴射弁16を各気筒同時に燃料噴射する
フローについて説明する。ステップ112において、予
め求められている噴射時間(TAU、)を2で割る。こ
れは、各気筒同時に燃料噴射をする際に、lサイクル分
を2回に分けて噴射させるためであるこのように1サイ
クル中に2回に分けて燃料噴射をさせる動作は、1サイ
クルを720’CAとしたときに、例えば0℃Aで1回
燃料噴射し、360℃Aで1回燃料噴射をさせることに
よって達成されるのである。なお、この動作の詳細−は
下記に詳細に述べることにする。しかして、1サイクル
分を2回分に分けて燃料噴射ができるので、燃料噴射弁
16は単位時間当シの燃料流量がさらに小さなものでよ
くなシ、小型化なものを採  □用することができるの
である。
しかして、噴射時間(TAU、)を2で割った値を実行
噴射時間(TAU)に入力する。欠いでステップ113
では、制御装置30は、エンジン回転数七ンテ28から
のクランク角信号が360℃Aに達する毎にステップ1
14に移り、実行噴射時間(TAU)に基づいて全気筒
に対して同時に燃料噴射制御を行う。ステップ113に
おいて。
クランク角信号が360℃Aでないと制御装[30によ
シ判断されると、ステップ114を通過させる。
このように燃料噴射制御を1サイクルに対して2回、つ
まシフランク角信号が360℃人毎に1同案行すること
により、1回当シの燃料噴射量を小さくすることができ
るので、燃料噴射弁16を小さなものにできる。
上述したように、本実施例は、 W、O,T域では、S
、C,V 36を開とし、かつ燃料噴射弁16を各気筒
同時に噴射制御するとともに、1サイクルに噴射しなけ
ればならない燃料噴射量を2回に分けて(360℃人毎
に1回)同量づつ噴射するのである。このような本実施
例によると、1サイクルにおいて噴射しなければならな
い燃料噴射量を、1サイクル中2回に分けて(360℃
人毎に1回)同量づつ燃料噴射するので、燃料噴射弁1
6の単位時間当シの燃料流量を小さく設定できるのであ
る。したがって、単位時間当りの流量を小さくできると
いうことは1本実施例の如く燃料噴射量を時間によって
制御するものにおいては、これにより微流量のアイドリ
ンク域での制御性を向上させることができるのである。
したがって、アイドリンク等の低回転域の安定性を改善
することができるものである。
〔発明の効果〕
以上述べたように1本発明によれば、アイドリンク等の
低回転域にあっても精密なる燃料噴射制御ができるので
、アイドリング等の如き低回転域の安定性が著しく向上
する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するために示すフローチャ
ート、第2図は同実施例が適用される内燃機関を示す構
成図、第3図は同実施例に用いられる制御回路を示すブ
ロック図、第4図はり一/リミット・燃料消費率の関係
を説明するために示す線図である。 2・・・吸気温センサ、6・・・スロットル弁開度セン
サ、8・・・サージタンク、10・・・圧力センサ、1
6・・・燃料噴射弁、20・・・水温センサ、30・・
・制御回路、36・・・S、C,V 138・・・S、
C,V制御弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 各気筒毎に燃料噴射弁を設けると共に、その燃料噴射弁
    の下流にスワール・コントロール・バルブを設け、該ス
    ワール・コントロール・バルブを開閉制御して吸気スワ
    ールの有無を設定することにより、高負荷域では出力向
    上を、それ以外の運転状態では希薄燃焼をさせる内燃機
    関の燃料噴射制御方法において、高負荷域ではスワール
    ・コントロール・バルブを開とし、かつ燃料噴射弁を各
    気筒同時に噴射制御し、高負荷域以外ではスワール・コ
    ントロール・バルブを閉じ、かつ燃料噴射弁を各気筒独
    立に噴射制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射
    制御方法。
JP59217054A 1984-10-16 1984-10-16 内燃機関の燃料噴射制御方法 Pending JPS6196160A (ja)

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