JP2699545B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection control device for internal combustion engine

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JP2699545B2 JP10914889A JP10914889A JP2699545B2 JP 2699545 B2 JP2699545 B2 JP 2699545B2 JP 10914889 A JP10914889 A JP 10914889A JP 10914889 A JP10914889 A JP 10914889A JP 2699545 B2 JP2699545 B2 JP 2699545B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

筒内噴射式内燃機関における燃料噴射量は燃料噴射時
における筒内圧と燃料噴射圧との差圧、および燃料噴射
時間によって定まり、従って機関の運転状態に応じて定
まる最適な量の燃料を噴射するためには燃料噴射時にお
ける筒内圧を知る必要がある。そこで筒内圧を圧力セン
サにより検出し、この検出された筒内圧に基いて最適な
量の燃料を噴射できるように燃料噴射圧を制御するよう
にしたディーゼル機関が公知である(特開昭58−217730
号公報参照)。
The amount of fuel injected in a direct injection internal combustion engine is determined by the pressure difference between the in-cylinder pressure and the fuel injection pressure during fuel injection, and the fuel injection time, and therefore, an optimal amount of fuel is determined according to the operating state of the engine. Therefore, it is necessary to know the in-cylinder pressure at the time of fuel injection. Therefore, there is known a diesel engine in which the in-cylinder pressure is detected by a pressure sensor, and the fuel injection pressure is controlled based on the detected in-cylinder pressure so that an optimal amount of fuel can be injected (Japanese Patent Laid-Open No. 58-1983). 217730
Reference).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら燃料噴射圧の制御応答性を高めることは
困難であり、従って燃料噴射圧を制御している限り正確
に最適な量の燃料を噴射するのは困難であるという問題
がある。特に多気筒の筒内噴射式内燃機関において吸気
行程にも燃料噴射を行なうようにした場合において或る
気筒の吸気行程噴射時期と他の気筒の圧縮行程噴射時期
とが重複した場合には夫々の筒内圧が異なるために燃料
噴射圧の制御が困難であるという問題がある。
However, it is difficult to increase the control response of the fuel injection pressure, and thus it is difficult to inject the optimum amount of fuel accurately as long as the fuel injection pressure is controlled. Particularly, in the case where fuel injection is performed also in the intake stroke in a multi-cylinder direct injection internal combustion engine, when the intake stroke injection timing of one cylinder and the compression stroke injection timing of another cylinder overlap, There is a problem that it is difficult to control the fuel injection pressure because the in-cylinder pressure is different.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記問題点を解決するために本発明によれば第1図の
発明の構成図に示されるように筒内噴射式内燃機関にお
いて、要求燃料噴射量を算出する噴射量算出手段Aと、
燃料噴射が行われるクランク角を算出するクランク角算
出手段Bと、吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段
Cと、クランク角算出手段Bおよび吸入空気量算出手段
Cの算出結果に基いて燃料噴射が行われるときの筒内圧
を算出する筒内圧算出手段Dと、燃料噴射圧を検出する
噴射圧検出手段Eと、筒内圧算出手段Eの算出結果およ
び噴射圧検出手段Eの検出結果に基いて燃料噴射圧と筒
内圧の差圧を算出する差圧算出手段Fと、噴射量算出手
段Aおよび差圧算出手段Fの算出結果に基いて燃料噴射
時間を算出する噴射時間算出手段Gとを具備している。
In order to solve the above problems, according to the present invention, as shown in the block diagram of the invention of FIG. 1, in a direct injection internal combustion engine, an injection amount calculating means A for calculating a required fuel injection amount,
Crank angle calculation means B for calculating a crank angle at which fuel injection is performed, intake air amount calculation means C for calculating an intake air amount, and fuel based on the calculation results of the crank angle calculation means B and the intake air amount calculation means C In-cylinder pressure calculating means D for calculating the in-cylinder pressure at the time of injection, injection pressure detecting means E for detecting the fuel injection pressure, and a calculation result of the in-cylinder pressure calculating means E and a detection result of the injection pressure detecting means E are used. Differential pressure calculating means F for calculating the differential pressure between the fuel injection pressure and the in-cylinder pressure; and injection time calculating means G for calculating the fuel injection time based on the calculation results of the injection amount calculating means A and the differential pressure calculating means F. I have it.

〔作 用〕(Operation)

高精度で容易に制御しうる燃料噴射時間が最適な噴射
量を得られるように制御される。
The fuel injection time, which can be easily controlled with high accuracy, is controlled so as to obtain an optimum injection amount.

〔実施例〕〔Example〕

第2図に内燃機関の全体図を示す。第2図を参照する
と、1は機関本体、2は気筒、3は各気筒2に対して夫
々配置された燃料噴射弁、4は蓄圧室、5は吸気マニホ
ルド、6は吸気ダクトを夫々示し、蓄圧室4は吐出量可
変の加圧燃料供給ポンプ7および燃料ポンプ8を介して
燃料タンク9に接続される。燃料ポンプ8は加圧燃料供
給ポンプ7に低圧の燃料を送り込むために設けられてい
る。この低圧の燃料は加圧燃料供給ポンプ7により高圧
の燃料とされ、次いでこの高圧の燃料は蓄圧室4内に供
給される。蓄圧室4内に蓄わえられた高圧の燃料は燃料
分配管10および各燃料噴射弁3を介して各気筒2内に噴
射される。蓄圧室4内には蓄圧室4内の燃料圧を検出す
る圧力センサ11が配置される。
FIG. 2 shows an overall view of the internal combustion engine. Referring to FIG. 2, reference numeral 1 denotes an engine body, 2 denotes a cylinder, 3 denotes a fuel injection valve arranged for each cylinder 2, 4 denotes a pressure accumulator, 5 denotes an intake manifold, 6 denotes an intake duct, The pressure accumulating chamber 4 is connected to a fuel tank 9 via a pressurized fuel supply pump 7 and a fuel pump 8 whose discharge amount is variable. The fuel pump 8 is provided for feeding low-pressure fuel to the pressurized fuel supply pump 7. This low-pressure fuel is turned into high-pressure fuel by the pressurized fuel supply pump 7, and then this high-pressure fuel is supplied into the accumulator 4. The high-pressure fuel stored in the pressure accumulating chamber 4 is injected into each cylinder 2 via the fuel distribution pipe 10 and each fuel injection valve 3. A pressure sensor 11 for detecting a fuel pressure in the pressure accumulating chamber 4 is disposed in the pressure accumulating chamber 4.

第3図は第2図に示す燃料噴射弁3の拡大側面断面図
を示す。第3図を参照すると燃料噴射弁3はそのハウジ
ング20内に摺動可能に挿入されてノズル口21の開閉制御
をするニードル22と、ニードル22の円錐状受圧面23周り
に形成されたニードル加圧室24と、ハウジング20内に摺
動可能に挿入されたピストン25と、ハウジング20とピス
トン25間に挿入されたピエゾ圧電素子26と、ピストン25
をピエゾ圧電素子26に向けて付勢する皿ばね27と、ニー
ドル22とピストン25間に形成された圧力制御室28と、ニ
ードル22をノズル口21に向けて付勢する圧縮ばね29とを
具備する。圧力制御室28はニードル22周りに形成された
絞り通路30を介してニードル加圧室24に連結され、ニー
ドル加圧室24は燃料通路31および燃料分配管10(第2
図)を介して蓄圧室4内に連結される。従ってニードル
加圧室24には蓄圧室4内の高圧の燃料が導びかれ、この
高圧燃料の一部は絞り通路30を介して圧力制御室28内に
送り込まれる。斯くして、ニードル加圧室24内および圧
力制御室28内の燃料圧は蓄圧室4内とほぼ同じ高圧とな
っている。
FIG. 3 shows an enlarged side sectional view of the fuel injection valve 3 shown in FIG. Referring to FIG. 3, the fuel injection valve 3 is slidably inserted into a housing 20 for controlling the opening and closing of a nozzle port 21 and a needle valve formed around a conical pressure receiving surface 23 of the needle 22. A pressure chamber 24, a piston 25 slidably inserted into the housing 20, a piezoelectric element 26 inserted between the housing 20 and the piston 25, and a piston 25
A conical spring 27 for urging the needle 22 toward the piezoelectric element 26, a pressure control chamber 28 formed between the needle 22 and the piston 25, and a compression spring 29 for urging the needle 22 toward the nozzle port 21. I do. The pressure control chamber 28 is connected to the needle pressurizing chamber 24 via a throttle passage 30 formed around the needle 22. The needle pressurizing chamber 24 is connected to the fuel passage 31 and the fuel distribution pipe 10 (second
FIG. Accordingly, high-pressure fuel in the pressure accumulating chamber 4 is guided to the needle pressurizing chamber 24, and a part of the high-pressure fuel is sent into the pressure control chamber 28 through the throttle passage 30. Thus, the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 24 and the fuel pressure in the pressure control chamber 28 are almost the same high pressure as in the accumulator 4.

ピエゾ圧電素子26にチャージされた電荷がディスチャ
ージされてピエゾ圧電素子26が収縮するとピストン25が
上昇するために圧力制御室28内の燃料圧が急激に低下す
る。その結果、ニードル22が上昇し、ノズル口21からの
燃料噴射が開始される。燃料噴射が行われている間、ニ
ードル加圧室24内の燃料が絞り通路30を介して圧力制御
室28内に送り込まれるために圧力制御室28内の燃料圧は
次第に上昇する。次いでピエゾ圧電素子26に電荷がチャ
ージされてピエゾ圧電素子行26が伸長するとピストン25
が下降するために圧力制御室28内の燃料圧が急激に上昇
する。その結果、ニードル22が下降してノズル口21を閉
鎖し、斯くして燃料噴射が停止せしめられる。燃料噴射
が停止されている間、圧力制御室28内の燃料が絞り通路
30を介してニードル加圧室24内に流出するために圧力制
御室28内の燃料圧は徐々に低下し、元の高圧に戻る。こ
のようにピエゾ圧電素子26にチャージされた電荷がディ
ースチャージされると燃料噴射が開始され、ピエゾ圧電
素子26に電荷がチャージされると燃料噴射が停止され
る。このようなピエゾ圧電素子26に対する電荷のチャー
ジおよびディスチャージは電子制御ユニット40(第2
図)の出力信号により制御される。
When the electric charge charged in the piezoelectric element 26 is discharged and the piezoelectric element 26 contracts, the piston 25 rises, so that the fuel pressure in the pressure control chamber 28 rapidly decreases. As a result, the needle 22 moves up, and fuel injection from the nozzle port 21 is started. During the fuel injection, the fuel in the pressure control chamber 28 gradually increases because the fuel in the needle pressurizing chamber 24 is fed into the pressure control chamber 28 via the throttle passage 30. Next, when the piezoelectric element 26 is charged with electric charge and the piezoelectric element row 26 is extended, the piston 25
, The fuel pressure in the pressure control chamber 28 rapidly rises. As a result, the needle 22 descends to close the nozzle port 21, and thus the fuel injection is stopped. While the fuel injection is stopped, the fuel in the pressure control chamber 28
The fuel pressure in the pressure control chamber 28 gradually decreases to flow out into the needle pressurizing chamber 24 via 30 and returns to the original high pressure. As described above, when the electric charge charged to the piezoelectric element 26 is deeply charged, the fuel injection is started, and when the electric charge is charged to the piezoelectric element 26, the fuel injection is stopped. The charge and discharge of the electric charges to and from the piezoelectric element 26 are performed by the electronic control unit 40 (second
It is controlled by the output signal of FIG.

第2図を参照すると、電子制御ユニット40はディジタ
ルコンピュータからなり、双方向性バス41によって相互
に接続されたROM(リードオンメモリ)42、RAM(ランダ
ムアクセスメモリ)43、CPU(マイクロプロセッサ)4
4、入力ポート45および出力ポート46を具備する。圧力
センサ11は蓄圧室4内の燃料圧に比例した出力電圧を発
生し、この出力電圧はAD変換器47を介して入力ポート45
に入力される。また、入力ポート45には例えば1番気筒
が吸気上死点にあることを検出する上死点検出センサ4
8、および例えばクランクシャフトが30度回転する毎に
出力パルスを発生するクランク角センサ49が接続され、
このクランク角センサ49の出力パルスから機関回転数が
計算される。また、負荷センサ50はアクセルペダルの踏
込み量に比例した出力電圧が発生し、この出力電圧がAD
変換器51を介して入力ポート45に入力される。一方、出
力ポート46は対応する駆動回路52を介して各燃料噴射弁
3のピエゾ圧電素子26に接続され、更に出力ポート46は
駆動回路53を介して加圧燃料供給ポンプ7に接続され
る。加圧燃料供給ポンプ7は電子制御ユニット40の出力
信号に基いて蓄圧室4内の燃料圧が目標燃料圧となるよ
うに吐出量が制御される。
Referring to FIG. 2, the electronic control unit 40 comprises a digital computer, and a ROM (read-on memory) 42, a RAM (random access memory) 43, a CPU (microprocessor) 4 interconnected by a bidirectional bus 41.
4. It has an input port 45 and an output port 46. The pressure sensor 11 generates an output voltage proportional to the fuel pressure in the accumulator 4, and this output voltage is supplied to an input port 45 via an AD converter 47.
Is input to The input port 45 has a top dead center detection sensor 4 for detecting, for example, that the first cylinder is at the intake top dead center.
8, and a crank angle sensor 49 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates 30 degrees is connected,
The engine speed is calculated from the output pulse of the crank angle sensor 49. The load sensor 50 generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal, and this output voltage is
The signal is input to the input port 45 via the converter 51. On the other hand, the output port 46 is connected to the piezoelectric element 26 of each fuel injection valve 3 via the corresponding drive circuit 52, and the output port 46 is connected to the pressurized fuel supply pump 7 via the drive circuit 53. The discharge amount of the pressurized fuel supply pump 7 is controlled based on the output signal of the electronic control unit 40 so that the fuel pressure in the accumulator 4 becomes the target fuel pressure.

燃料噴射弁3から噴射される燃料量は筒内圧と燃料噴
射圧との差圧、第2図に示される実施例では筒内圧と蓄
圧室4内の燃料圧との差圧、および燃料噴射時間で定ま
り、要求噴射量は機関の運転状態に応じて定まる。そこ
で本発明による実施例では筒内圧と蓄圧室4内の燃料圧
との差圧を求め、噴射量が要求噴射量となるように燃料
噴射時間を制御するようにしている。即ち、筒内圧は一
回転当り一気筒に吸入される吸入空気量によって定ま
り、この筒内圧POは第4図に示されるように吸気下死点
BDCを越えて圧縮上死点TDCに向かうに従って高くなる。
従って吸入空気量がわかり、燃料噴射時期がわかれば燃
料噴射時における筒内圧POがわかることになる。そこで
第4図に示す実施例ではまず初めに機関運転状態に応じ
た最適噴射開始時期θSを求める。次いで吸入空気量と
噴射開始時期θSから噴射開始時における筒内圧POを求
める。次いでこの筒内圧POと蓄圧室4内の燃料圧との差
圧を求め、この差圧と噴射開始時期θSと要求噴射量か
ら暫定的に燃料噴射期間Xを求める。次いでこの燃料噴
射期間Xの中間点のクランク角θmを求め、このクラン
ク角θmを燃料噴射が行われるクランク角とする。次い
で吸入空気量とクランク角θmから燃料噴射が行われる
ときの筒内圧POを求める。次いでこの筒内圧POと蓄圧室
4内の燃料圧との差圧を求め、噴射量が要求噴射量とな
うように燃料噴射時間TAUを求める。
The amount of fuel injected from the fuel injection valve 3 is the differential pressure between the in-cylinder pressure and the fuel injection pressure, the differential pressure between the in-cylinder pressure and the fuel pressure in the accumulator 4 in the embodiment shown in FIG. And the required injection amount is determined according to the operating state of the engine. Therefore, in the embodiment according to the present invention, the pressure difference between the in-cylinder pressure and the fuel pressure in the accumulator 4 is obtained, and the fuel injection time is controlled so that the injection amount becomes the required injection amount. That is, the in-cylinder pressure is determined by the amount of intake air taken into one cylinder per revolution, and this in-cylinder pressure PO is determined as shown in FIG.
It becomes higher as it goes to the compression top dead center TDC beyond the BDC.
Therefore, the intake air amount is known, and if the fuel injection timing is known, the in-cylinder pressure PO at the time of fuel injection can be known. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 4, first, the optimum injection start timing θS according to the engine operating state is determined. Next, the in-cylinder pressure PO at the start of the injection is obtained from the intake air amount and the injection start timing θS. Next, the pressure difference between the in-cylinder pressure PO and the fuel pressure in the pressure accumulating chamber 4 is determined, and the fuel injection period X is temporarily determined from the pressure difference, the injection start timing θS, and the required injection amount. Next, a crank angle θm at an intermediate point of the fuel injection period X is determined, and the crank angle θm is set as a crank angle at which fuel injection is performed. Next, the in-cylinder pressure PO at the time of fuel injection is determined from the intake air amount and the crank angle θm. Next, the pressure difference between the in-cylinder pressure PO and the fuel pressure in the accumulator 4 is determined, and the fuel injection time TAU is determined so that the injection amount becomes the required injection amount.

第5図に燃料噴射制御ルーチンの一実施例を示す。こ
のルーチンは予め定められたクランク角で実行される。
FIG. 5 shows one embodiment of the fuel injection control routine. This routine is executed at a predetermined crank angle.

第5図を参照するとまず初めにステップ60においてク
ランク角センサ49および負荷センサ50の出力信号に基い
て要求燃料噴射量QFが計算される。この要求燃料噴射量
QFは第6図(A)に示されるように機関回転数Nおよび
機関負荷Lの関数としてマップの形で予めROM42内に記
憶されている。次いでステップ61では機関回転数Nおよ
び機関負荷Lから燃料噴射開始時期θS(クランク角)
が計算される。この燃料噴射開始時期θSは第6図
(B)に示されるように機関回転数Nおよび機関負荷L
の関数としてマップの形で予めROM42内に記憶されてい
る。次いでステップ62ではθSがθとされる。次いでス
テップ63では吸入空気量QAが計算される。第2図に示す
ように吸気ダクト6内にスロットル弁が配置されていな
い場合には第6図(C)に示されるように吸入空気量QA
は機関回転数Nの関数となる。第6図(C)に示す関係
は予めROM42内に記憶されている。次いでステップ64で
はクランク角θと吸入空気量QAから燃料噴射開始時期θ
Sにおける筒内圧POが計算される。この筒内圧POは第6
図(D)に示すようにクランク角θと吸入空気量QAの関
数としてマップの形で予めROM42内に記憶されている。
次いでステップ65では圧力センサ11により検出された蓄
圧室4内の燃料圧Pと筒内圧POとの差圧ΔPが計算され
る。次いでステップ66では要求燃料噴射量QFと燃料噴射
開始時期θSと差圧ΔPから要求燃料噴射量QFを噴射す
るのに必要な暫定的な噴射期間X(第4図)が計算さ
れ、次いでステップ67では燃料噴射開始時期θSと噴射
期間Xから噴射期間Xの中間点のクランク角θmが計算
される。
Referring to FIG. 5, first, at step 60, the required fuel injection amount QF is calculated based on the output signals of the crank angle sensor 49 and the load sensor 50. This required fuel injection amount
The QF is stored in advance in the ROM 42 in the form of a map as a function of the engine speed N and the engine load L as shown in FIG. 6 (A). Next, at step 61, the fuel injection start timing θS (crank angle) is obtained from the engine speed N and the engine load L.
Is calculated. The fuel injection start timing θS is determined by the engine speed N and the engine load L as shown in FIG.
Is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of Next, at step 62, θS is set to θ. Next, at step 63, the intake air amount QA is calculated. When the throttle valve is not arranged in the intake duct 6 as shown in FIG. 2, the intake air amount QA as shown in FIG.
Is a function of the engine speed N. The relationship shown in FIG. 6 (C) is stored in the ROM 42 in advance. Next, at step 64, the fuel injection start timing θ is determined from the crank angle θ and the intake air amount QA.
The in-cylinder pressure PO at S is calculated. This in-cylinder pressure PO
As shown in FIG. 3D, the information is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of the crank angle θ and the intake air amount QA.
Next, at step 65, the pressure difference ΔP between the fuel pressure P in the accumulator 4 detected by the pressure sensor 11 and the in-cylinder pressure PO is calculated. Next, at step 66, a provisional injection period X (FIG. 4) required to inject the required fuel injection amount QF is calculated from the required fuel injection amount QF, the fuel injection start timing θS, and the differential pressure ΔP, and then step 67. Then, the crank angle θm at the midpoint of the injection period X is calculated from the fuel injection start timing θS and the injection period X.

次いでステップ68ではθmがθとされる。次いでステ
ップ69では第6図(D)に示す関係に基づいてクランク
角θと吸入空気量QAから噴射期間Xの中間点のクランク
角θmにおける、即ち燃料噴射時における筒内圧POが計
算される。次いでステップ70では圧力センサ11により検
出された蓄圧室4内の燃料圧Pと筒内圧POとの差圧ΔP
が計算される。次いでステップ71では要求燃料噴射量QF
と差圧ΔPから燃料噴射時間TAUが計算される。この燃
料噴射時間TAUは第6図(E)に示されるように要求燃
料噴射量QFと差圧ΔPの関数としてマップの形で予じめ
ROM42内に記憶されている。次いでステップ72では燃料
噴射時間TAUと燃料噴射開始時期θSから燃料噴射完了
時期θEが計算される。次いでステップ73ではピエゾ圧
電素子26にチャージされた電荷を燃料噴射開始時期θS
にディスチャージすべきデータ、およびピエゾ圧電素子
26に電荷を燃料噴射完了時期θEにチャージすべきデー
タが出力ポート46に出力される。
Next, at step 68, θm is set to θ. Next, at step 69, the in-cylinder pressure PO at the crank angle θm at the midpoint of the injection period X, that is, at the time of fuel injection, is calculated from the crank angle θ and the intake air amount QA based on the relationship shown in FIG. 6 (D). Next, at step 70, the pressure difference ΔP between the fuel pressure P in the accumulator 4 detected by the pressure sensor 11 and the cylinder pressure PO.
Is calculated. Next, at step 71, the required fuel injection amount QF
And the pressure difference ΔP, the fuel injection time TAU is calculated. The fuel injection time TAU is predicted in the form of a map as a function of the required fuel injection amount QF and the differential pressure ΔP as shown in FIG.
It is stored in the ROM 42. Next, at step 72, the fuel injection completion timing θE is calculated from the fuel injection time TAU and the fuel injection start timing θS. Next, at step 73, the electric charge charged to the piezoelectric element 26 is changed to the fuel injection start timing θS.
To be discharged to the piezo element
Data to be charged at the fuel injection completion timing θE at 26 is output to the output port 46.

第7図に別の実施例を示す。この実施例において第5
図と異なるところはステップ61a、ステップ72aのみであ
り、その他は第5図と同じであるのでこれらステップ61
a、ステップ72aを中心に説明する。
FIG. 7 shows another embodiment. In this embodiment, the fifth
Only the steps 61a and 72a are different from those in the figure.
a, mainly the step 72a will be described.

この実施例ではステップ61aにおいて機関回転数Nお
よび機関負荷Lから燃料噴射完了時期θEが計算され
る。この燃料噴射完了時期θEは第9図(A)に示され
るように機関回転数Nおよび機関負荷Lの関数としてマ
ップの形で予めROM42内に記憶されている。従ってこの
実施例ではステップ66において燃料噴射完了時期θEに
基いて暫定的に噴射期間Xが計算される。また、ステッ
プ72aにおいては燃料噴射時間TAUと燃料噴射完了時期θ
Eから燃料噴射開始時期θSが計算される。
In this embodiment, the fuel injection completion timing θE is calculated from the engine speed N and the engine load L in step 61a. The fuel injection completion timing θE is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of the engine speed N and the engine load L as shown in FIG. 9 (A). Therefore, in this embodiment, in step 66, the injection period X is temporarily calculated based on the fuel injection completion timing θE. In step 72a, the fuel injection time TAU and the fuel injection completion timing θ
The fuel injection start timing θS is calculated from E.

第8図に示す実施例では吸気ダクト6内にスロットル
弁54が配置される。このように吸気ダクト6内にスロッ
トル弁54が配置されると吸入空気量QAは機関回転数Nの
みの関数ではなくなり、機関回転数Nとスロットル弁54
の開度の関数、或いは吸気マニホルド5内の負圧の関数
となる。
In the embodiment shown in FIG. 8, a throttle valve 54 is arranged in the intake duct 6. When the throttle valve 54 is disposed in the intake duct 6 in this manner, the intake air amount QA is not a function of the engine speed N alone, and the engine speed N and the throttle valve 54
Or the function of the negative pressure in the intake manifold 5.

スロットル弁54の開度に基いて吸入空気量QAを求める
場合には第8図に示されるようにスロットル弁54の開度
に比例した出力電圧を発生するスロットルセンサ55がス
ロットル弁54に取付けられ、このスロットルセンサ55の
出力電圧がAD変換器56を介して入力ポート45に入力され
る。この場合には第5図および第7図のステップ63にお
いてスロットル弁開度θTと機関回転数Nから吸入空気
量QAが計算される。この吸入空気量QAは第9図(B)に
示すようにスロットル弁開度θTと機関回転数Nの関数
としてマップの形で予めROM42内に記憶されている。
When obtaining the intake air amount QA based on the opening degree of the throttle valve 54, a throttle sensor 55 for generating an output voltage proportional to the opening degree of the throttle valve 54 is attached to the throttle valve 54 as shown in FIG. The output voltage of the throttle sensor 55 is input to the input port 45 via the AD converter 56. In this case, the intake air amount QA is calculated from the throttle valve opening θT and the engine speed N in step 63 of FIGS. 5 and 7. This intake air amount QA is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of the throttle valve opening θT and the engine speed N as shown in FIG. 9 (B).

一方、吸気マニホルド5内の負圧に基いて吸入空気量
QAを求める場合には第8図に示されるように吸気マニホ
ルド5内の絶対圧に比例した出力電圧を発生する絶対圧
センサ57が吸気マニホルド5に取付けられ、この絶対圧
センサ57の出力電圧がAD変換器58を介して入力ポート45
に入力される。この場合には第5図および第7図のステ
ップ63において吸気マニホルド5内の絶対圧APから吸入
空気量QAが計算される。この吸入空気量QAは第9図
(C)に示すように吸気マニホルド5内の絶対圧APの関
数として予めROM42内に記憶されている。
On the other hand, based on the negative pressure in the intake manifold 5, the amount of intake air
To obtain QA, an absolute pressure sensor 57 that generates an output voltage proportional to the absolute pressure in the intake manifold 5 is attached to the intake manifold 5 as shown in FIG. 8, and the output voltage of the absolute pressure sensor 57 is Input port 45 via AD converter 58
Is input to In this case, the intake air amount QA is calculated from the absolute pressure AP in the intake manifold 5 in step 63 of FIG. 5 and FIG. This intake air amount QA is stored in advance in the ROM 42 as a function of the absolute pressure AP in the intake manifold 5 as shown in FIG. 9 (C).

なお、上述したように本発明による実施例では暫定的
な噴射期間Xの中間点のクランク角θmを求め、このク
ランク角θmから筒内圧POを求めるようにしている。従
ってこの筒内圧POは噴射が行われているときの平均的な
筒内圧を表わしていることになり、斯くしてこの筒内圧
POに基いて燃料噴射時間を計算することにより燃料噴射
量を正確に要求噴射量に一致させることができる。
As described above, in the embodiment according to the present invention, the crank angle θm at the intermediate point of the tentative injection period X is obtained, and the in-cylinder pressure PO is obtained from the crank angle θm. Therefore, the in-cylinder pressure PO represents an average in-cylinder pressure when injection is being performed.
By calculating the fuel injection time based on the PO, the fuel injection amount can be made to exactly match the required injection amount.

しかしながら、燃料噴射時間が短かいときには第5図
のステップ67で計算されるクランク角θmを燃料噴射開
始時期θSとすることもできるし、第7図のステップ67
で計算されるクランクθmを燃料噴射完了時期θEとす
ることもできる。
However, when the fuel injection time is short, the crank angle θm calculated in step 67 of FIG. 5 can be used as the fuel injection start timing θS, or step 67 in FIG.
Can be used as the fuel injection completion timing θE.

また、一回の燃焼に対して吸気行程と圧縮行程に分割
して燃料を噴射するようにした場合には吸気行程時の噴
射および圧縮行程時の噴射の各々について上述の実施例
の如く噴射時間を定めてやればよい。
Further, when the fuel is divided into the intake stroke and the compression stroke for one combustion and the fuel is injected, the injection time for each of the injection during the intake stroke and the injection during the compression stroke is the same as in the above-described embodiment. Should be determined.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

筒内圧と燃料噴射圧との差圧、および要求噴射量に基
いて燃料噴射時間を制御することにより燃料噴射量を正
確かつ容易に要求噴射量に一致させることができる。ま
た、吸気行程および圧縮行程の双方において燃料噴射を
行うようにした場合でも燃料噴射量を正確かつ容易に要
求噴射量に一致させることができる。
By controlling the fuel injection time based on the pressure difference between the in-cylinder pressure and the fuel injection pressure and the required injection amount, the fuel injection amount can be accurately and easily made to match the required injection amount. Further, even when fuel injection is performed in both the intake stroke and the compression stroke, the fuel injection amount can be accurately and easily made to match the required injection amount.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の構成図、第2図は内燃機関の全体図、
第3図は燃料噴射弁の拡大側面断面図、第4図は筒内圧
を示す線図、第5図は燃料噴射を制御するためのフロー
チャート、第6図はROM内に記憶された種々のデータを
示す図、第7図は燃料噴射を制御するための別の実施例
を示すフローチャート、第8図は別の実施例を示す内燃
機関の全体図、第9図はROM内に記憶された種々のデー
タを示す図である。 2……気筒、3……燃料噴射弁、4……蓄圧室、 7……加圧燃料供給ポンプ、11……圧力センサ。
1 is a block diagram of the present invention, FIG. 2 is an overall view of an internal combustion engine,
FIG. 3 is an enlarged side sectional view of the fuel injection valve, FIG. 4 is a diagram showing in-cylinder pressure, FIG. 5 is a flowchart for controlling fuel injection, and FIG. 6 is various data stored in ROM. FIG. 7 is a flowchart showing another embodiment for controlling fuel injection, FIG. 8 is an overall view of an internal combustion engine showing another embodiment, and FIG. FIG. 2 ... cylinder, 3 ... fuel injection valve, 4 ... pressure accumulator, 7 ... pressurized fuel supply pump, 11 ... pressure sensor.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】筒内噴射式内燃機関において要求燃料噴射
量を算出する噴射量算出手段と、燃料噴射が行われるク
ランク角を算出するクランク角算出手段と、吸入空気量
を算出する吸入空気量算出手段と、クランク角算出手段
および吸入空気量算出手段の算出結果に基いて燃料噴射
が行われるときの筒内圧を算出する筒内圧算出手段と、
燃料噴射圧を検出する噴射圧検出手段と、筒内圧算出手
段の算出結果および噴射圧検出手段の検出結果に基いて
燃料噴射圧と上記筒内圧の差圧を算出する差圧算出手段
と、噴射量算出手段および差圧算出手段の算出結果に基
いて燃料噴射時間を算出する噴射時間算出手段とを具備
した内燃機関の燃料噴射制御装置。
1. An injection amount calculating means for calculating a required fuel injection amount in a direct injection internal combustion engine, a crank angle calculating means for calculating a crank angle at which fuel injection is performed, and an intake air amount for calculating an intake air amount. Calculating means, in-cylinder pressure calculating means for calculating an in-cylinder pressure when fuel injection is performed based on the calculation results of the crank angle calculating means and the intake air amount calculating means,
An injection pressure detecting means for detecting a fuel injection pressure; a differential pressure calculating means for calculating a differential pressure between the fuel injection pressure and the in-cylinder pressure based on a calculation result of the in-cylinder pressure calculating means and a detection result of the injection pressure detecting means; A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: an injection time calculating means for calculating a fuel injection time based on a calculation result of an amount calculating means and a differential pressure calculating means.
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