JPS6368729A - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

エンジンの燃料噴射装置

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JPS6368729A
JPS6368729A JP61213140A JP21314086A JPS6368729A JP S6368729 A JPS6368729 A JP S6368729A JP 61213140 A JP61213140 A JP 61213140A JP 21314086 A JP21314086 A JP 21314086A JP S6368729 A JPS6368729 A JP S6368729A
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exhaust gas
fuel
injection
engine
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Shigeaki Shimoda
下田 繁明
Tatsuya Tomii
富井 達也
Yasunori Sasaki
康則 佐々木
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • 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
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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) この発明はエンジンの燃料噴射装置に関し、特にエンジ
ンの吸気系に排気ガスを還流させるようにした燃料噴射
装置に関する。
(従来の技術) 燃料噴射式エンジンは、エンジンの吸入空気量。
吸気管圧力、エンジン回転数などに応じて燃料噴1)J
ffiを決定し、エンジンの吸気通路に設けられた燃料
噴射弁をこれに対応させて間欠的に開弁することによっ
て、エンジンの空燃比を制御するものであって、排気ガ
スの浄化対策上有効なことが知られている。
この種の燃料噴射式エンジンにあっては、気化器のエン
ジンに比べて、燃料の霧化ないしは気化が劣るという欠
点があって、従来から各種の促進対策が提案されており
、その1つとして例えば特開昭57−108428号公
報に開示されている。
同号報の燃料噴射装置では、各気筒の吸気工程の終了時
に燃料噴射弁より液体燃料を吸気ポートに噴射させ、こ
れにより各気筒の吸気ボートにおける液体燃料の滞留時
間が長くなるので、液体燃料の気化・霧化が促進できる
とされているが、この装置には以下に説明する問題点が
あった。
(発明が解決しようとする問題点) すなわち、近時のエンジンには、排気ガス中の有害成分
であるNOx  (窒素酸化物)を低減させるために、
排気ガスの一部を吸気通路に還流するようにした排気ガ
ス還流装置を備えたものがあって、排気ガス還流装置で
は、NOXが高負荷時などの燃焼温度の高い時に排出ω
が多くなるので、不活性な排気ガス燃焼室に還流するこ
とにより、燃焼温度を低下させてNOxの発生量を低下
させる技術であるが、排気ガスの還流によって車両の走
行性が悪化する。
しかるに、上記公報に開示されている燃料噴射装置では
、吸気通路に還流される排気ガスの量などを考慮してお
らず、単に吸気ボート内での?1i)fW待時間長くし
ているため、排気ガスの還流による走行性の悪化が改善
できなかった。
この発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは、排気ガスの還流による
走行性の悪化を防止しつつ、しかも燃料の気化・霧化を
促進できるエンジンの燃料噴射装置を提供することにあ
る。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、この発明では、エンジンの
燃料噴射装置、を、エンジンの気筒が吸気工程にあるこ
とを検出する吸気行程検出手段と、この吸気行程検出手
段の出力を受け燃料の供給を行う燃料噴射手段と、排気
ガスの一部を吸気系に還流する排気ガス還流手段と、こ
の排気ガス還流手段の出力を受け、排気ガス3m流手段
が作動している時、非排気ガス還流時に対して吸気行程
内における燃料噴射期間が短くなるように燃料噴射開始
時期若しくは燃料噴射終了時期のうち少なくともいずれ
か一力を変更する燃料噴射時期補正手段とで構成した。
(作 用) 上記構成の燃料噴射装置にあっては、燃料噴射時期補正
手段により、排気ガスが還流されている場合には、非還
流時に比して、吸気工程内における燃料噴射時期が短く
なるように、噴射開始時期か噴射終了時11!]のいず
れか一方が変更されるので、非還流時よりも排気ガス還
流時に吸気工程以外で噴射される燃料が多くなり、その
結果排気ガス還流時に吸気ボート内で燃料の停滞時間が
長くなり、燃料の気化・霧化が促進され、走行性の悪化
が防止される。
(実施例) 以下、この発明の好適な実施例について添附図面を参照
にして詳細に説明する。
第1図から第5図は、この発明に係るエンジンの燃料供
給装置の一実施例を示している。
第1図は本発明装置の全体構成を示しており、エンジン
本体10のシリンダブロックとヘッドとで画成した燃焼
室12には、吸気バルブ14と図示省略した排気バルブ
とを介してそれぞれ連通する吸気通路16と排気通路1
8とが設けられている。
排気通路18には、排気ガス中の酸素を検出する02セ
ンサ20と、その下流側に排気ガス処理用の三元触媒処
理装置22とが設けられている。
一方、エンジン本体10の吸気ボート24から上流側に
延びた吸気通路16には、最上流に吸入空気を浄化する
エアクリーナ26が設置され、その下流側には吸入空気
の温度を測定する吸気温センサ28、吸入空気量を計測
するエアフローメータ30.吸入空気はを調整するスロ
ットルバルブ32およびスロットルバルブ32の開度量
を計測する開度センサ34、サージタンク内に設けられ
た吸気通路16内の負圧を検出するブーストセンサ36
の順に設置され、吸気通路16の最下流には吸気ボート
24に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁38が設けられ
ている。
また、排気通路18と吸気通路16とは、排気ガス還流
用のEGRバルブ40を介して接続され、排気通路18
から排出される排気ガスの一部が吸気通路16に還流さ
れ、還流される排気ガス吊(EGRR)はEGRバルブ
4oに内蔵サレtc EGRポジションセンサ42によ
り電気信号に変換される。
さらに、エンジン本体10に設けられたウォータジャケ
ット44内には、冷団水の温度を検出する水温センサ4
6が設置されている。
上記燃料噴射弁38による燃料の噴射は、上記02セン
サ20.吸気温センサ28.エアフロメータ30.開度
センサ34.ブーストセンサ36、EGRVポジション
センサ42.水温センサ46からのそれぞれの入力信号
と、クランク角信号ないしはこの信号から求めたエンジ
ン回転数とに基いてコントロールユニット48で各種の
演算を行ない、パルス発生器50を介して制御される。
コントロールユニット48は、具体的にはcup。
ROM、 RAM、 I/F等で構成されたマイクロコ
ンピュータが用いられ、そのi能は燃料噴射弁38から
の基本噴射量を演算する噴射量演算手段48aと、噴射
量演算手段38aで求めて燃料噴射量に各種の補正を行
なう補正手段38bと、エンジンの負荷との関係から排
気ガスの還流ωを演算するEGR量演算演算手段48G
EGIII演算手段で求めた排気ガスの還流量値に応じ
て燃料噴射弁38からの燃料噴射時期に変更する燃料噴
射時期補正手段48dとを備えている。
以上各機能を具体的に実施する制御手段の一例を第2図
および第3図に基いて説明する。
第2図は基本噴射量の決定とその補正および燃料噴射弁
38の開閉とを行なうメインルーチンで、第3図はEG
Rffiに基いて燃料噴射時期を変更するサブルーチン
であり、プログラムがスタートすると、ステップS1で
クランク角T、エアフローメータ30からの流入ff1
Q、開度センサ34からのスロットルiav、水温セン
サ46からの水温W1が読み込まれる。
ステップS2では、エンジンの指導時か否かを判定し、
始動時であれば、ステップS3で予め設定されている始
動噴射量βを読み出し、ステップS4で燃料噴射弁38
からの噴射量11をβとして始動噴射させ、スタートに
戻る。
エンジンが始動時でないとステップS2で判断されると
、ステップS5でクランク角Tを使用してエンジン回転
数Rが演算され、次いで、ステップS6でエンジン回転
数Rと吸入ff1Qとに基づき基本燃料噴rJJIoが
求められる。
ステップS7ではスロットル開度■の経時変化が演算さ
れ、その値が所定値α以上であれば、加速時なのでステ
ップS8で加速補正値C2をβ1に設定し、また、経時
変化の値がαよりも小さければ加速時でないので加速補
正値C2を零に設定する。
なお、β1の値は一部値若しくは加速の程度に応じて異
なる値のいずれでもよい。
ステップ810〜同12では、エンジンの水mW1から
暖機補正を設定しており、まず、ステップS10で水4
W1が設定値WO1例えば60℃と比較して暖機中か否
かを判定し、WlがWOよりも小さければ、ステップ8
11で両者の温度差(WO−Wl )に補正係数Kを演
算して温度補正IcIを求め、また、WlがWOよりも
大きければ暖機は終了しているのでステップS12で温
度補正fftc1を零にする。
ステップ313では、上記ステップで設定した加速補正
値C2,温度補正値C1とを基本燃料噴射量l。に加口
して実際に行なわれる燃料噴射11を演算する。
燃料噴oAffilが求められると、噴射atに対応し
た噴射角θがステップS14で決定され、次いでステッ
プ816で噴射開始時期θ1の設定プログラムが実行さ
れる。
第3図はその詳細を示しており、まず、ステップ816
1でブースセンサ36の値が読み込まれ、続くステップ
8162ではエンジン回転数と負荷との関係で予め定め
られている限界EGRffiに対応したEGRVポジシ
ョンセンサ42の電圧マツプから、現在のエンジン回転
数Rと負荷とに基づくポジション電圧■■が読み出され
、ステップ3163では■■の噴射開始時期として吸入
工程の上死点(TDC)前のクランク角度が150°と
して設定される。
続く、ステップ8164では現在のEGRVポジション
センサ42の電圧値が読み込まれ、ステップ8165で
その値が“OV″よりも大きいが否かが判断される。
ステップ8165でEGRVポジションセンサ42の電
圧値が’ o v ”よりも大きいと判断された場合に
は、ステップ8166でその電圧をQvに設定するとと
もに、ステップ8165でEGRVポジションセンサ4
2の電圧値が“o v ”よりも小さいと判断された場
合には、排気ガスの還流が行なわれていないので、ステ
ップ8167で噴射タイミング角はTDCに設定される
ステップ8166ないしは同8167に続くステップ8
168では、上記ステップ5162および同8163で
求めらh 7Covと■Vと、150°とTDCとの関
係から、第4図に示す噴射開始時期のクランク角とEG
RVポジションセンサ42の電圧値との関係式が演算さ
れる。
ステップ8169では、ステップ8168で求めた関係
式に、現在のEGRVポジションセンサ42の電圧値0
■を代入して、ステップ5170で現在のEGRffi
および負荷に対応した噴射開始時期のクランク角θ1が
求められる。(第5図参照)なお、上記ステップ816
1でEGRVポジションセンサ42の出力が“”Qv″
、すなわち、排気ガスの還流が行なわれていないと判断
された場合、ステップ8168で求めた関係式にこれを
代入すると噴射開始時期のクランク角はTDCに設定さ
れる。
以上の噴射開始時期θ1を設定するプログラムでは、排
気ガスの還流伍が大きくなればなる程噴射タイミングが
吸入TDCよりも前になるように設定している。
以上のようにして、噴射開始時期θ1が設定されるとス
テップ319で噴射終了時期θ2がθ1+θとして演算
され、次いでステップ320でクランク角がθ1になる
まで待機し、クランク角がθ1になればステップ821
で燃料噴射弁38に燃料を供給して噴射する。
燃料v4射弁38による燃料噴射は、ステップS22で
クランク角がθ2になったと判断される時まで続行され
、これがθ2になるとステップS23で燃料の噴射を終
了させ一連の制御を終了する。
さて、以上の如き手順で制御される燃料供給装置におい
ては、EGRバルブ40を介して排気ガスが吸気通路1
6に還流されている場合には、遠21ffiに対応した
EGRVポジションセンサ42の出力値に応じて、その
出力値が大きい程燃料噴射開始時朋θ1が吸気行程のT
DCよりも前に設定される。従って、その結果吸気行程
内における燃料噴tA期間が、排気ガス遠流量が多くな
ればなる程短くなり、噴射された燃料が吸気ボート24
内に停nする時間は排気ガス還流聞に応じて長くなる。
このため、噴射された燃料は走行性の悪化が予測される
排気ガスの多量還流時に十分気化・霧化され、その弊害
を排除できる。
なお、上記実施例では燃料噴射開始時期θ1を排気ガス
遠流聞に対応させて変更する場合を例示したが、これに
代え燃料噴射終了時期θ2を変更するようにしてもよい
(発明の効果) 以上実施例では詳細に説明したように、この発明に係る
エンジンの燃料噴射装置によれば、排気ガスを還流する
ことによる走行性の悪化を噴射時期を変化し、燃料の気
化・霧化を促進することにより防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の全体構成図、第2図は同装置の制
御の一例を示すメインフローチャート図、第3図は同装
置の燃料噴射開始時期を変更するサブフローチャート図
、第4図はEGRVセンサの出力値と噴射開始時期との
関係式を求める際の説明図、第5図は第4図から任意の
EGRVセンサの出力値に対する噴射開始時期を求める
際の説明図である。 10・・・エンジン本体    12・・・燃焼室14
・・・吸気バルブ     16・・・吸気通路18・
・・排気通路      20・・・02センサ36・
・・ブースセンサ    38・・・燃料噴射弁40・
・・EGRバルブ 42・・・EGRVポジションセンサ 48・・・コントロールユニット 50・・・パルス発生器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジンの気筒が吸気工程にあることを検出する吸気行
    程検出手段と、この吸気行程検出手段の出力を受け燃料
    の供給を行う燃料噴射手段と、排気ガスの一部を吸気系
    に還流する排気ガス還流手段と、この排気ガス還流手段
    の出力を受け、排気ガス還流手段が作動している時、非
    排気ガス還流時に対して吸気行程内における燃料噴射期
    間が短くなるように燃料噴射開始時期若しくは燃料噴射
    終了時期のうち少なくともいずれか一方を変更する燃料
    噴射時期補正手段とを有することを特徴とするエンジン
    の燃料噴射装置。
JP61213140A 1986-09-10 1986-09-10 エンジンの燃料噴射装置 Pending JPS6368729A (ja)

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