JP2000073849A - 筒内噴射式内燃機関の制御装置 - Google Patents
筒内噴射式内燃機関の制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
射時期、点火時期を補正し常に良好な機関運転安定性を
保持することができる筒内噴射式内燃機関の制御装置を
提供すること。 【解決手段】 運転状態検出手段bで検出された運転状
態に基づいて燃料噴射弁による燃料噴射時期を設定する
噴射時期設定手段cと、検出された運転状態に基づいて
点火栓による点火時期を設定する点火時期設定手段d
と、機関aの燃焼安定度を検出する安定度検出手段e
と、検出された安定度が所定の許容範囲よりも低下した
ときに燃料噴射時期を設定された燃料噴射時期よりも進
角側に補正するとともに点火時期を設定された点火時期
よりも遅角側に補正するか、または、燃料噴射時期を設
定された燃料噴射時期よりも遅角側に補正するとともに
点火時期を設定された点火時期よりも進角側に補正する
補正手段fとを設けた。
Description
機関の制御装置に関する。
しては、機関の運転状態すなわち、機関回転数および負
荷状態に応じた点火時期設定マップを持つと共に、機関
回転数および負荷状態に応じた燃料噴射時期設定マップ
を持ち、機関回転数と負荷状態とをモニタし、その値を
もとに燃料噴射時期と点火時期とを設定することが一般
に行われている(特開平4−1253号公報、特開平4
−187840号公報参照)。また、その時の噴射時期
と点火時期の設定点は、各機関運転状態における安定領
域内でかつ燃費最良点に設定することが一般的である。
筒内噴射式内燃機関の制御装置、特に燃料噴射時期を機
関運転サイクル中の圧縮行程に設定する機関において
は、機関の運転安定性と、燃料を噴射してから点火する
までの期間とが非常に密接な関係を持っている。
れ燃料が気筒内の流動および燃料噴霧自身の運動エネル
ギによって点火栓近傍に導かれ、点火栓近傍の空燃比が
点火可能空燃比の時に点火することが重要であり、ある
機関運転状態における噴射時期と点火時期とに対して安
定領域は図7に示すような領域に存在し、この領域から
はずれた領域で噴射時期や点火時期を設定すると点火時
の点火栓近傍の空燃比がリッチ過ぎたり、リーン過ぎた
りするために機関の運転安定性が損なわれることにな
る。したがって、噴射時期と点火時期とはこの安定領域
内に存在するように、かつこの安定領域内の燃費最良点
で設定する。
燃料噴射時期から燃料噴霧が点火栓近傍に到達するまで
の時間が変化すると、噴射時期と点火時期とに対する安
定領域が当初に比べてずれることになる。例えば、噴射
弁先端にデポジットが付着して噴射弁の噴霧角度が狭く
なるような場合においては、燃料噴霧の単位時間当たり
の到達距離が長くなり当初に比較して燃料噴霧の点火栓
近傍への到達時間が短くなり、安定領域は図8に示すよ
うにずれることになる。また、ピストン冠面にデポジッ
トが付着したような場合においては、噴射された燃料が
ピストン冠面上のデポジットに一時的に吸着され、それ
から点火栓近傍に向かうため当初に比較して燃料噴霧の
点火栓近傍への到達時間が長くなり、安定領域は図9に
示すようにずれることになる。結果、当初の噴射時期、
点火時期の設定点が安定領域から外れてしまうという問
題点があった。
目してなされたもので、筒内噴射式内燃機関の制御装置
の噴射時期および点火時期の設定点を、機関の定常運転
状態においてクランク角センサ信号から回転変動をモニ
タし、回転変動が所定値より大きくなった場合に噴射時
期、点火時期を補正し常に良好な機関運転安定性を保持
することで上記問題点を解決することを目的としてい
る。
の発明では、図1のクレーム対応図に示すように、筒内
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と点火栓とを有し、所
定の条件下で成層燃焼を行わせるようにした筒内噴射式
内燃機関の制御装置において、機関aの運転状態を検出
する運転状態検出手段bと、検出された運転状態に基づ
いて前記燃料噴射弁による燃料噴射時期を設定する噴射
時期設定手段cと、検出された運転状態に基づいて前記
点火栓による点火時期を設定する点火時期設定手段d
と、機関aの燃焼安定度を検出する安定度検出手段e
と、検出された安定度が所定の許容範囲よりも低下した
ときに、燃料噴射時期を前記設定された燃料噴射時期よ
りも進角側に補正するとともに点火時期を前記設定され
た点火時期よりも遅角側に補正するか、または、燃料噴
射時期を前記設定された燃料噴射時期よりも遅角側に補
正するとともに点火時期を前記設定された点火時期より
も進角側に補正する補正手段fと、を備えて構成した。
この場合、燃料噴射時期と点火時期とに関する燃焼安定
領域が機関aの経時変化等によって変化したときにも、
燃費を悪化させることなく燃焼安定性を許容範囲内に維
持することができる。また、請求項2記載の発明のよう
に、補正手段fによる補正が行われた後の機関aの燃焼
安定度が所定の許容範囲よりも低く、かつ、補正後の燃
焼安定度が補正前の燃焼安定度よりも低下したときに燃
料噴射時期および点火時期を遅角側に補正する第2の補
正手段を備えて構成するようにすれば、燃焼安定領域が
大幅に変化したようなときであっても、燃費の悪化をで
きる限り抑制しつつ燃焼安定度を許容範囲内に維持する
ことができる。さらに、請求項3の発明のように、第2
の補正手段による補正が行われた後の機関aの燃焼安定
度が所定の許容範囲よりも低く、かつ、補正後の燃焼安
定度が補正前の燃焼安定度よりも低下したときに成層燃
焼を禁止する禁止手段を備えた構成にすると良い。第2
の補正手段による補正が行われても燃焼の安定性が回復
しないような場合には、より燃焼安定性の得られやすい
均質燃焼を行うようにする。
に基づいて説明する。図2は、本実施の形態のシステム
構成図を示したものである。機関1には、直接、燃焼室
内に燃料を供給できるように噴射弁2が設置されてい
る。3は、点火栓である。この噴射弁2と点火栓3と
は、コントロールユニット4からの信号に基づいて燃料
の噴射時期と点火時期とをコントロールされている。
コンピュータを内蔵し、アクセル開度センサ5、クラン
ク角センサ6、水温センサ7からの検出信号が入力さ
れ、これら検出信号に基づいて図3および図4のフロー
チャートに示すように、噴射弁2の噴射時期と点火栓3
の点火時期とを、機関安定度を所定値内に保つように制
御する。
の設定および補正動作を図3および図4のフローチャー
トに基づいて説明する。まず、S1で機関水温Twを読
み込み圧縮行程噴射域かをS2で判定する。圧縮行程噴
射可能域であったなら、S3にて機関回転数NをS4に
てアクセル開度Aaをそれぞれ読み込む。また、S2で
圧縮行程噴射可能域でなければ本ルーチンを終了する。
S5では、機関回転数Nとアクセル開度Aaより噴射時
期マップを検索し噴射時期初期設定値MITを決定す
る。
読み込み、S7にて噴射時期ITをIT=MIT+△H
ITにて算出し決定する。S8では、機関回転数Nとア
クセル開度Aaより点火時期マップを検索し点火時期初
期設定値MADVを決定する。次にS9で点火時期補正
学習値△HADVを読み込み、S10にて点火時期AD
VをADV=MADV+△HADVにて算出して決定
し、S11で下限値△Nminを設定値△N0とおく。
S12ではクランク角センサ6の出力により回転変動△
N1を算出し、S13で回転変動△N1が設定値△N0
より大きいかを判定し設定値より大きい場合はS14に
進み、小さければ本ルーチンを終了する。S14で△N
1が設定値△Nmaxより大きいかを判定し、大きけれ
ばS15にて成層運転を禁止し、均質運転に移行し本ル
ーチンを終了する。小さければ噴射時期、点火時期補正
モードに入る。
値)を呼びだし、S17にて噴射時期ITを現在の噴射
時期ITから噴射時期補正係数△ITを減算することで
補正する、すなわち噴射時期ITを進角側に補正するこ
とになる。S18では、点火時期補正テーブル(TAD
V)を検索する。この点火時期補正テーブルは、噴射時
期ITに対して図5に示すような特性を持っている。こ
れは、安定領域内において等燃費線は図7に示すような
感度を持っており、現噴射時期IT、点火時期ADVに
補正をかける場合においては、この等燃費線に沿うよう
に補正してやることで燃費を悪化させることが無い、こ
のために点火時期補正テーブルは噴射時期ITを補正し
たときに等燃費線に沿って設定点がシフトするように点
火時期ITを補正するように各噴射時期ITに対して設
定されている。よって噴射時期ITを基に点火時期補正
テーブルを検索しS19で点火時期補正係数△ADVを
読み込み、S20で現在の点火時期ADVに点火時期補
正係数△ADVを加算することで点火時期ADVを補正
する。すなわち点火時期ITは遅角側にシフトさせる。
S21では、クランク角センサ6で噴射時期IT、点火
時期補正後の回転変動△N2を算出し、S21’にて回
転変動△N2と設定値△N0とを比較し回転変動△N2
が設定値△N0より大きければS22に進み小さければ
S35に進む。S22において先の回転変動△N1と回
転変動△N2とを比較し、回転変動△N2の方が大きか
ったら設定点のシフト方向が逆であるので、S23にて
FLG1に1を立て、S25にて噴射時期ITに△IT
を加算し噴射時期ITを遅角側に補正する。さらにS2
6、S27にてS18、S19で実施したのと同様に点
火時期補正係数△ADVを読み込み、S28にて点火時
期ADVに点火時期補正係数△ADVを減算し点火時期
を進角側に補正し、S33にて回転変動△N3を算出し
S34に進む。S22にて回転変動△N1の方が大きか
ったら、S29に進む。
噴射時期ITを進角側に補正する。さらにS30、S3
1にてS26、S27で実施したのと同様に点火時期補
正係数△ADVを読み込み、S32にて点火時期ADV
に点火時期補正係数△ADVを加算し点火時期ADVを
遅角側に補正しS33に進む。
0とを比較し回転変動△N3の方が小さければS35に
進み、大きければS37に進む。S35では、FLG1
をクリアし、S36では、噴射時期補正学習値△HIT
にIT−MITを設定し、点火時期補正学習値△HAD
VにADV−MADVを設定し、このルーチンを終了す
る。
N3とを比較し回転変動△N3の方が大きければ、S3
8で回転変動△N2を回転変動△N3で置き換えてS2
4でFLG1=1であればS25へ、0であればS29
へ進んで再度補正を繰り返す。△N3が大きければ、S
39に進む。S39では、下限値△Nminを回転変動
△N2に置き換え、S40に進みS40でFLG1が1
であったらS41に進み、0ならばS42に進む。S4
1、S42においては、図8に示すようにサーチする等
燃費線を一本シフトするために、現在の噴射時期ITを
補正動作の一つ前の噴射時期IT、点火時期ADV、す
なわち下限値△Nminを示した、噴射時期IT、点火
時期ADVに設定し直すとともに、設定値△IT2およ
び設定値△ADV2を加算している。すなわち、噴射時
期ITと点火時期ADVをともに遅角させる。S43に
て回転変動△N4を算出し、S44にて下限値△Nmi
nと回転変動△N4とを比較し、回転変動△N4が大き
ければS45にて成層運転を中止し均質運転に移行し本
ルーチンを終了する。△N4が小さければFLG1をク
リアしS16より補正動作を繰り返す。
噴射式内燃機関の制御装置は、安定度検出手段により検
出された機関の安定度が所定の許容範囲よりも低下した
ときに、設定された燃料噴射時期を進角側に補正すると
ともに設定された点火時期を遅角側に補正し、または、
設定された燃料噴射時期を遅角側に補正するとともに設
定された点火時期を進角側に補正する補正手段を備えた
構成としたため、燃料噴射時期と点火時期とに関する燃
焼安定領域が機関の経時変化等によって変化したときに
も、燃費を悪化させることなく燃焼安定度を許容範囲内
に維持することができる。請求項2記載の筒内噴射式内
燃機関の制御装置は、補正後の機関の燃焼安定度が許容
範囲よりも低く、かつ、補正前の燃焼安定度よりも低下
した場合に、燃料噴射時期および点火時期を遅角側に補
正する第2の補正手段を備えた構成としたため、燃焼安
定領域が大幅に変化した場合においても、燃費の悪化を
できる限り抑制しつつ燃焼安定度を許容範囲に維持する
ことができる。請求項3記載の筒内噴射式内燃機関の制
御装置は、第2の補正手段が補正した後の機関の燃焼安
定度が許容範囲よりも低く、かつ、補正前の燃焼安定度
よりも低下した場合に、成層燃焼を禁止する禁止手段を
備えた構成としたため、第2の補正手段による補正が行
われても燃焼の安定性が回復しないような場合に、成層
燃焼から、より燃焼安定性の得られやすい均質燃焼に切
換えることで燃焼安定度を維持することができる。
ある。
ある。
ら点火までの概念図である。
範囲を示す図である。
範囲を示す図である。
範囲を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と
点火栓とを有し、所定の条件下で成層燃焼を行わせるよ
うにした筒内噴射式内燃機関の制御装置において、 機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 検出された運転状態に基づいて前記燃料噴射弁による燃
料噴射時期を設定する噴射時期設定手段と、 検出された運転状態に基づいて前記点火栓による点火時
期を設定する点火時期設定手段と、 機関の燃焼安定度を検出する安定度検出手段と、 検出された安定度が所定の許容範囲よりも低下したとき
に、燃料噴射時期を前記設定された燃料噴射時期よりも
進角側に補正するとともに点火時期を前記設定された点
火時期よりも遅角側に補正するか、または、燃料噴射時
期を前記設定された燃料噴射時期よりも遅角側に補正す
るとともに点火時期を前記設定された点火時期よりも進
角側に補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする
筒内噴射式内燃機関の制御装置。 - 【請求項2】 前記補正手段による補正が行われた後の
機関の燃焼安定度が所定の許容範囲よりも低く、かつ、
補正後の燃焼安定度が補正前の燃焼安定度よりも低下し
たときに燃料噴射時期および点火時期を遅角側に補正す
る第2の補正手段を備えたことを特徴とする請求項1記
載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。 - 【請求項3】 前記第2の補正手段による補正が行われ
た後の機関の燃焼安定度が所定の許容範囲よりも低く、
かつ、補正後の燃焼安定度が補正前の燃焼安定度よりも
低下したときに成層燃焼を禁止する禁止手段を備えたこ
とを特徴とする請求項2記載の筒内噴射式内燃機関の制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23937198A JP3963046B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23937198A JP3963046B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000073849A true JP2000073849A (ja) | 2000-03-07 |
JP3963046B2 JP3963046B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=17043786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23937198A Expired - Fee Related JP3963046B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3963046B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002339780A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内直接噴射式エンジンの制御装置 |
JP2008190511A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-21 | Hitachi Ltd | 直噴ガソリンエンジンの排気低減装置 |
WO2011117968A1 (ja) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP23937198A patent/JP3963046B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002339780A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内直接噴射式エンジンの制御装置 |
JP2008190511A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-21 | Hitachi Ltd | 直噴ガソリンエンジンの排気低減装置 |
WO2011117968A1 (ja) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JP5196028B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2013-05-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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JP3963046B2 (ja) | 2007-08-22 |
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