JP2000345884A - Internal combustion engine control device - Google Patents

Internal combustion engine control device

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JP2000345884A
JP2000345884A JP11152142A JP15214299A JP2000345884A JP 2000345884 A JP2000345884 A JP 2000345884A JP 11152142 A JP11152142 A JP 11152142A JP 15214299 A JP15214299 A JP 15214299A JP 2000345884 A JP2000345884 A JP 2000345884A
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injection
time
internal combustion
fuel
combustion engine
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Hiroshi Ito
伊藤  博
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a drop in performance of an internal combustion engine for directly injecting gaseous fuel to a combustion chamber. SOLUTION: This control device is provided with an injector for directly injecting gaseous fuel to a combustion chamber. In this case, it is provided with an injection required time calculating means (S12) for calculating the time T1 required for fuel injection of the injector on the basis of the rotating state of an engine, an injectable time calculating means (S14) for calculating the time T2 in which fuel injection of the injector is possible on the basis of the rotating state of the engine, and an intake stroke injection control means (S20) for performing the intake stroke injection only for the time T1-T2 which is the difference between the fuel injection required time T1 and the fuel injectable time T2 when the injection required time T1 is longer-than the injectable time T2, and for performing the compression stroke injection for the injectable time T2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、気体燃料を燃焼室
に直接噴射させる内燃機関の内燃機関制御装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine control device for an internal combustion engine that directly injects gaseous fuel into a combustion chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、燃料を燃焼室に直接噴射する内燃
機関に関するものとして、特開平5−288097号公
報に記載されるように、燃焼室内に直接燃料を噴射する
燃料噴射弁、その燃料噴射弁に高圧燃料を供給するため
の畜圧室及びその畜圧室内に燃料を供給する供給手段を
備えたものが知られている。この内燃機関は、燃料供給
手段から畜圧室への燃料供給量を調整することにより畜
圧室内の燃料圧力が目標燃料圧となるように制御すると
共に、目標燃料圧に対し畜圧室内の燃料圧力が低くなる
ほど燃料噴射時期を早めるものである。これにより、燃
焼室に噴射された燃料が霧化分散時間を確保して、燃料
の燃焼を良好なものとし、スモークの発生量を低減しよ
うとするものである。
2. Description of the Related Art A fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 5-288097, relates to an internal combustion engine for directly injecting fuel into a combustion chamber, and the fuel injection thereof. 2. Description of the Related Art There is known a valve provided with a pressure storage chamber for supplying high-pressure fuel to a valve and a supply means for supplying fuel to the pressure storage chamber. This internal combustion engine controls the fuel pressure in the storage chamber to be the target fuel pressure by adjusting the amount of fuel supplied from the fuel supply means to the storage chamber, and also controls the fuel in the storage chamber against the target fuel pressure. The lower the pressure, the earlier the fuel injection timing. Thereby, the fuel injected into the combustion chamber secures the atomization dispersion time, improves the combustion of the fuel, and reduces the amount of generated smoke.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな内燃機関の制御技術を気体燃料により駆動する内燃
機関に対して適用すると、内燃機関の性能を十分に発揮
できないおそれがある。すなわち、燃焼室への噴射時期
を圧縮行程から吸気行程に変えると、気体燃料の体積が
大きいことから、十分な吸気が行えず、内燃機関の性能
が低下するおそれがある。このため、気体燃料の供給に
より駆動する内燃機関においては、燃料噴射時期を安易
に吸気行程とすることができない。その一方で、高負荷
領域及び高回転領域における内燃機関の駆動時には圧縮
行程だけでは時間的制約により必要な燃料量の供給が困
難となるため、この不具合を解消すべく技術の開発が切
望されている。
However, when such an internal combustion engine control technique is applied to an internal combustion engine driven by gaseous fuel, the performance of the internal combustion engine may not be sufficiently exhibited. That is, if the injection timing to the combustion chamber is changed from the compression stroke to the intake stroke, sufficient intake cannot be performed due to the large volume of the gaseous fuel, and the performance of the internal combustion engine may be degraded. Therefore, in an internal combustion engine driven by the supply of gaseous fuel, the fuel injection timing cannot be easily set to the intake stroke. On the other hand, when the internal combustion engine is driven in a high-load region and a high-speed region, it is difficult to supply a required fuel amount due to a time constraint only by the compression stroke. I have.

【0004】そこで本発明は、このような問題点を解決
するためになされたものであって、気体燃料を燃焼室に
直接噴射する内燃機関の性能低下の軽減が図れる内燃機
関制御装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and provides an internal combustion engine control device capable of reducing the deterioration of the performance of an internal combustion engine that directly injects gaseous fuel into a combustion chamber. The purpose is to:

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
内燃機関制御装置は、燃焼室に気体燃料を直接噴射する
インジェクタを具備する内燃機関の制御装置において、
内燃機関の回転状態に基づいてインジェクタの燃料噴射
に必要な時間を算出する噴射必要時間演算手段と、内燃
機関の回転状態に基づいてインジェクタの燃料噴射が可
能な時間を算出する噴射可能時間演算手段と、噴射必要
時間演算手段により算出された噴射必要時間が噴射可能
時間演算手段により算出された噴射可能時間より長いと
きに噴射必要時間と噴射可能時間との差だけ吸気行程噴
射を行わせ噴射可能時間の圧縮行程噴射を行わせる吸気
行程噴射制御手段とを備えて構成されている。
That is, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is a control apparatus for an internal combustion engine having an injector for directly injecting gaseous fuel into a combustion chamber.
Injection required time calculating means for calculating a time required for fuel injection of the injector based on the rotational state of the internal combustion engine, and injectable time calculating means for calculating a time during which fuel can be injected by the injector based on the rotational state of the internal combustion engine When the required injection time calculated by the required injection time calculation means is longer than the possible injection time calculated by the possible injection time calculation means, the intake stroke injection is performed by the difference between the required injection time and the possible injection time, and the injection is possible. And intake stroke injection control means for performing a compression stroke injection for a long time.

【0006】また本発明に係る内燃機関制御装置は、前
述の噴射必要時間演算手段が内燃機関の回転状態、内燃
機関負荷及び気体燃料の圧力状態に基づいてインジェク
タの燃料噴射に必要な時間を算出するものであることを
特徴とする。また本発明に係る内燃機関制御装置は、前
述の噴射可能時間演算手段が内燃機関の回転状態、吸気
弁閉弁タイミング、点火タイミングに基づいてインジェ
クタの燃料噴射が可能な時間を算出するものであること
を特徴とする。
In the internal combustion engine control device according to the present invention, the required injection time calculating means calculates a time required for fuel injection of the injector based on a rotation state of the internal combustion engine, a load of the internal combustion engine and a pressure state of gaseous fuel. It is characterized by that. Also, in the internal combustion engine control device according to the present invention, the above-described injection possible time calculation means calculates a time during which fuel can be injected by the injector based on the rotation state of the internal combustion engine, intake valve closing timing, and ignition timing. It is characterized by the following.

【0007】これらの発明によれば、気体燃料の噴射に
必要な噴射必要時間がエンジン駆動状態又は燃料圧力な
どの状況によって噴射可能となる噴射可能時間より長く
ないときには、圧縮行程での燃料噴射が行われる。一
方、気体燃料の噴射に必要な噴射必要時間がエンジン回
転状態又は燃料圧力などの状況により噴射可能である噴
射可能時間より長いときには、その差分だけ吸気行程で
燃料噴射が行われた後、引き続き噴射可能時間だけ圧縮
行程での燃料噴射が行われる。このように、燃料噴射が
可能な限り、圧縮行程にて燃料噴射が行われるため、吸
気行程で気体燃料が噴射されることにより燃焼室への吸
気が不十分となることが抑制される。従って、内燃機関
の性能の低下を防止することができる。
According to these inventions, when the required injection time required for the injection of gaseous fuel is not longer than the injection enabled time depending on the engine driving state or the fuel pressure, the fuel injection in the compression stroke is performed. Done. On the other hand, when the required injection time required for the injection of gaseous fuel is longer than the injectable time that can be injected due to the condition of the engine rotation or the fuel pressure, the fuel injection is performed in the intake stroke by the difference, and then the injection is continued. Fuel injection is performed in the compression stroke for a possible time. As described above, since the fuel injection is performed in the compression stroke as long as the fuel injection is possible, the insufficiency of the intake air into the combustion chamber due to the injection of the gaseous fuel in the intake stroke is suppressed. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the performance of the internal combustion engine.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0009】(第一実施形態)図1に本実施形態に係る
内燃機関制御装置の説明図を示す。
(First Embodiment) FIG. 1 is an explanatory diagram of an internal combustion engine control device according to this embodiment.

【0010】図1に示すように、本実施形態に係る内燃
機関制御装置10は、気体燃料を用いて駆動する車両等
の内燃機関の制御に適用したものである。内燃機関であ
るエンジン20には図示しない燃料タンクに収容された
気体燃料が供給される。制御対象となるエンジン20
は、直接噴射式のものであり、燃焼室21に直接気体燃
料を噴射するインジェクタ22を備えている。インジェ
クタ22は、加圧された気体燃料を燃焼室21へ供給す
る燃料噴射手段であり、例えばエンジン20に設けたシ
リンダ23ごとに設置される。
As shown in FIG. 1, an internal combustion engine control apparatus 10 according to the present embodiment is applied to control of an internal combustion engine such as a vehicle driven by using gaseous fuel. Gaseous fuel contained in a fuel tank (not shown) is supplied to the engine 20 which is an internal combustion engine. Engine 20 to be controlled
Is a direct injection type, and has an injector 22 for directly injecting gaseous fuel into the combustion chamber 21. The injector 22 is a fuel injection unit that supplies pressurized gaseous fuel to the combustion chamber 21, and is installed, for example, for each cylinder 23 provided in the engine 20.

【0011】燃焼室21は、シリンダ23内に配設され
たピストン24の上方に形成されている。燃焼室21の
上部には、吸気ポート25及び排気ポート26が開口し
ており、吸気ポート25には吸気弁27が配設され、排
気ポート26には排気弁28が配設されている。吸気ポ
ート25は燃焼室21にエアを供給するための吸気口で
あり吸気弁27により開閉される。排気ポート26は燃
焼室21のエアを排出するための排出口であり排気弁2
8により開閉される。また、燃焼室21の上部には、点
火装置29が設置されている。
The combustion chamber 21 is formed above a piston 24 arranged in a cylinder 23. An intake port 25 and an exhaust port 26 are open above the combustion chamber 21. An intake valve 27 is arranged in the intake port 25, and an exhaust valve 28 is arranged in the exhaust port 26. The intake port 25 is an intake port for supplying air to the combustion chamber 21 and is opened and closed by an intake valve 27. The exhaust port 26 is an exhaust port for discharging air from the combustion chamber 21 and is an exhaust valve 2.
8 is opened and closed. An ignition device 29 is provided above the combustion chamber 21.

【0012】エンジン20には、可変バルブタイミング
機構30が設けられている。可変バルブタイミング機構
30は、吸気弁27の上方に配設されており、吸気弁2
7の開閉タイミングを変化させる。更に、エンジン20
のクランクシャフト35には、クランクポジションセン
サ36が設置されている。クランクポジションセンサ3
6は、エンジン20の回転状態を検出するエンジン回転
状態検出手段であり、例えば、エンジン20の回転速度
及び回転変化などを検出する。
The engine 20 is provided with a variable valve timing mechanism 30. The variable valve timing mechanism 30 is disposed above the intake valve 27, and
7 is changed. Further, the engine 20
The crankshaft 35 is provided with a crank position sensor 36. Crank position sensor 3
Reference numeral 6 denotes an engine rotation state detecting unit that detects the rotation state of the engine 20, and detects, for example, a rotation speed and a rotation change of the engine 20.

【0013】インジェクタ22には、デリバリーパイプ
17が接続されている。デリバリーパイプ17は、図示
しない燃料タンクから配管13を通じて圧送されてきた
気体燃料を各インジェクタ22に分配するものである。
このデリバリーパイプ17には、圧力センサ31が設け
られている。圧力センサ31は、デリバリーパイプ17
内の気体燃料の圧力を検出する燃圧検出手段である。ま
た、デリバリーパイプ17には、燃温センサ32が設け
られている。燃温センサ32は、デリバリーパイプ17
内の気体燃料の温度を検出する燃温検出手段である。
The delivery pipe 17 is connected to the injector 22. The delivery pipe 17 is for distributing the gaseous fuel pressure-fed from the fuel tank (not shown) through the pipe 13 to the injectors 22.
The delivery pipe 17 is provided with a pressure sensor 31. The pressure sensor 31 is connected to the delivery pipe 17.
It is a fuel pressure detecting means for detecting the pressure of the gaseous fuel inside. Further, the delivery pipe 17 is provided with a fuel temperature sensor 32. The fuel temperature sensor 32 is connected to the delivery pipe 17.
It is a fuel temperature detecting means for detecting the temperature of the gaseous fuel inside.

【0014】吸気ポート27の上流側に設置される吸気
管41には、スロットルバルブ42が設置されている。
スロットルバルブ42は、スロットルモータ43の駆動
により、その開閉状態が操作される。また、スロットル
バルブ42の開度は、スロットルポジションセンサ44
により検出される。また、アクセルセンサ51が設けら
れており、アクセルペダル52の操作状態が検出され
る。
A throttle valve 42 is provided on an intake pipe 41 provided upstream of the intake port 27.
The opening / closing state of the throttle valve 42 is operated by driving a throttle motor 43. The opening of the throttle valve 42 is determined by a throttle position sensor 44.
Is detected by Further, an accelerator sensor 51 is provided, and an operation state of an accelerator pedal 52 is detected.

【0015】内燃機関制御装置10には、ECU50が
設けられている。ECU50は、内燃機関制御装置10
の装置全体の制御を行うものであり、CPU、ROM、
RAMを含むコンピュータを主体として構成されてい
る。ROMには、内燃機関制御ルーチンを含む各種制御
ルーチンが記憶されている。
The internal combustion engine control device 10 is provided with an ECU 50. The ECU 50 controls the internal combustion engine control device 10
It controls the entire device, including a CPU, a ROM,
It is mainly composed of a computer including a RAM. Various control routines including an internal combustion engine control routine are stored in the ROM.

【0016】ECU50は、圧力センサ31と接続され
ており、デリバリーパイプ17内の気体燃料の圧力検出
信号が入力される。また、ECU50は、燃温センサ3
2と接続されており、デリバリーパイプ17内の気体燃
料の温度検出信号が入力される。また、ECU50は、
可変バルブタイミング機構30と接続されており、可変
バルブタイミングの検出信号が入力される。
The ECU 50 is connected to the pressure sensor 31 and receives a pressure detection signal of the gaseous fuel in the delivery pipe 17. In addition, the ECU 50 controls the fuel temperature sensor 3
2, and a temperature detection signal of the gaseous fuel in the delivery pipe 17 is input. Also, the ECU 50
It is connected to the variable valve timing mechanism 30 and receives a variable valve timing detection signal.

【0017】また、ECU50は、スロットルポジショ
ンセンサ44と接続されており、スロットルバルブ開度
の検出信号が入力される。また、ECU50は、アクセ
ルセンサ51と接続されており、アクセルペダル52の
操作状態の検出信号が入力される。更に、ECU50
は、クランクポジションセンサ36と接続されており、
エンジン20の回転状態の検出信号が入力される。
The ECU 50 is connected to a throttle position sensor 44, and receives a detection signal of a throttle valve opening. The ECU 50 is connected to an accelerator sensor 51, and receives a detection signal of an operation state of an accelerator pedal 52. Further, the ECU 50
Is connected to the crank position sensor 36,
A detection signal of the rotation state of the engine 20 is input.

【0018】ECU50は、インジェクタ22と接続さ
れており、インジェクタ22に噴射制御信号を出力し気
体燃料の噴射制御を行う。また、ECU50は、可変バ
ルブタイミング機構30にバルブタイミング制御信号を
出力し吸気弁27の閉弁タイミングを制御する。また、
ECU50は、点火装置29に点火制御信号を出力し、
点火タイミングを制御する。更に、ECU50は、スロ
ットルモータ43にスロットル開度制御信号を出力しス
ロットルバルブ42の開度制御を行う。
The ECU 50 is connected to the injector 22, outputs an injection control signal to the injector 22, and controls the injection of gaseous fuel. Further, the ECU 50 outputs a valve timing control signal to the variable valve timing mechanism 30 to control the closing timing of the intake valve 27. Also,
The ECU 50 outputs an ignition control signal to the ignition device 29,
Control ignition timing. Further, the ECU 50 outputs a throttle opening control signal to the throttle motor 43 to control the opening of the throttle valve 42.

【0019】次に、内燃機関制御装置に動作について説
明する。
Next, the operation of the internal combustion engine control device will be described.

【0020】図2に内燃機関制御装置10の動作につい
てのフローチャートを示す。まず、図2のステップS1
0(以下、単に「S10」と示す。他のステップについ
ても同様とする。)にて、圧力センサ31から出力され
る圧力検出信号に基づき燃料圧力が読み込まれ、またク
ランクポジションセンサ36から出力されるエンジン回
転検出信号に基づきエンジン回転状態が読み込まれ、ス
ロットルポジションセンサ44から出力される検出信号
に基づいてエンジン負荷量が読み込まれ、更に可変バル
ブタイミング機構30に設置されるセンサから出力され
る信号に基づき吸気弁27の開閉タイミングが読み込ま
れる。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the internal combustion engine control device 10. First, step S1 in FIG.
At 0 (hereinafter simply referred to as “S10”; the same applies to other steps), the fuel pressure is read based on the pressure detection signal output from the pressure sensor 31 and output from the crank position sensor 36. The engine rotation state is read based on the detected engine rotation signal, the engine load is read based on the detection signal output from the throttle position sensor 44, and the signal output from the sensor installed in the variable valve timing mechanism 30 is read. , The opening / closing timing of the intake valve 27 is read.

【0021】次いで、S12に移行し、噴射必要時間T
1の演算が行われる。ここでいう「噴射必要時間」と
は、一回の燃料噴射にて一定の気体燃料量を噴射するの
に必要な時間をいい、現状のエンジン回転状態、エンジ
ン負荷状態、燃料圧力などに基づいて決定される。すな
わち、噴射必要時間T1は、S10にて読み込まれたエ
ンジン回転状態、燃料圧力、エンジン負荷量に応じて算
出される。なお、この噴射必要時間T1の演算は、燃料
圧力、エンジン回転状態、エンジン負荷量に対応したマ
ップを用いたマップ処理により行ってよい。また、エン
ジン負荷量は、アクセルセンサ51の検出信号に基づい
て読み込んだものものを用いてもよい。
Next, the routine proceeds to S12, where the required injection time T
1 is performed. The term "required injection time" as used herein refers to the time required to inject a fixed amount of gaseous fuel in one fuel injection, based on the current engine rotation state, engine load state, fuel pressure, and the like. It is determined. That is, the required injection time T1 is calculated according to the engine rotation state, the fuel pressure, and the engine load read in S10. The calculation of the required injection time T1 may be performed by a map process using a map corresponding to the fuel pressure, the engine rotation state, and the engine load. As the engine load, a value read based on a detection signal of the accelerator sensor 51 may be used.

【0022】そして、S14に移行し、噴射可能時間T
2の演算が行われる。ここでいう「噴射可能時間」と
は、吸気弁27の閉弁時から起算される時間であって、
現状の燃料圧力にて燃焼室21に噴射が不可能となるま
での時間又は点火装置29による点火までの時間をい
う。この噴射可能時間T2は、S10にて読み込まれた
エンジン回転状態、吸気弁27の開閉タイミング、燃料
圧力、点火装置29の点火時期に基づいて演算される。
なお、この噴射可能時間T2の演算は、吸気弁27の開
閉タイミング、燃料圧力、点火装置29の点火時期に対
応したマップを用いたマップ処理により行ってもよい。
Then, the flow shifts to S14, where the injection possible time T
2 are performed. The “injectable time” here is a time calculated from the closing time of the intake valve 27,
It means the time until injection into the combustion chamber 21 becomes impossible at the current fuel pressure or the time until ignition by the ignition device 29. The injection possible time T2 is calculated based on the engine rotation state read in S10, the opening / closing timing of the intake valve 27, the fuel pressure, and the ignition timing of the ignition device 29.
The calculation of the injection possible time T2 may be performed by a map process using a map corresponding to the opening / closing timing of the intake valve 27, the fuel pressure, and the ignition timing of the ignition device 29.

【0023】次いで、S16に移行し、演算された噴射
必要時間T1が噴射可能時間T2より長いか否かが判定
される。噴射必要時間T1が噴射可能時間T2より長い
と判定されたときには、S18に移行し、吸気行程での
噴射時間の算出が行われる。吸気行程での噴射時間は、
噴射必要時間T1と噴射可能時間T2の差に基づいて算
出され、具体的には、T1−T2が吸気行程での噴射時
間となる。
Next, the flow shifts to S16, where it is determined whether the calculated required injection time T1 is longer than the available injection time T2. When it is determined that the required injection time T1 is longer than the available injection time T2, the process proceeds to S18, where the injection time in the intake stroke is calculated. The injection time in the intake stroke is
It is calculated based on the difference between the required injection time T1 and the available injection time T2, and specifically, T1-T2 is the injection time in the intake stroke.

【0024】そして、S20に移行し、ECU50から
インジェクタ22に噴射制御信号が出力され、気体燃料
の噴射が行われる。この気体燃料の噴射は、図3に示す
ように、クランクシャフトの回転が吸気下死点となった
時から、噴射必要時間T1と噴射可能時間T2との差と
なる時間を遡った時点から開始される。そして、気体燃
料の噴射は、噴射必要時間T1だけ行われる。このた
め、噴射必要時間T1と噴射可能時間T2との差となる
時間が吸気行程噴射となり、噴射可能時間T2が圧縮行
程噴射となる。なお、この場合、吸気行程での噴射開始
は、吸気下死点から噴射必要時間T1と噴射可能時間T
2との差となる時間T1−T2を遡った時点からではな
く、吸気弁27の閉弁時から時間T1−T2を遡った時
点から行ってもよい。
Then, the flow shifts to S20, where an injection control signal is output from the ECU 50 to the injector 22, and gaseous fuel is injected. As shown in FIG. 3, the injection of the gaseous fuel starts from the time when the rotation of the crankshaft reaches the bottom dead center of the intake and the time that is the difference between the required injection time T1 and the available injection time T2 goes back. Is done. Then, the injection of the gaseous fuel is performed for the required injection time T1. For this reason, the time that is the difference between the required injection time T1 and the available injection time T2 is the intake stroke injection, and the available injection time T2 is the compression stroke injection. In this case, the start of the injection in the intake stroke is based on the required injection time T1 and the available injection time T from the intake bottom dead center.
2 may be performed from the time when the time T1-T2 has been traced back from the time when the intake valve 27 is closed, instead of from the time when the time T1-T2 which is the difference from the time T2 is traced back.

【0025】一方、S16にて、噴射必要時間T1が噴
射可能時間T2より長くないと判定されたときには、S
22に移行し、圧縮行程噴射が行われる。すなわち、E
CU50からインジェクタ22に噴射制御信号が出力さ
れ、図4に示すように、圧縮行程においてのみ気体燃料
の噴射が行われる。この気体燃料の噴射は、吸気弁27
の閉弁時から開始され、その閉弁時から噴射必要時間T
1経過後に終了する。
On the other hand, if it is determined in S16 that the required injection time T1 is not longer than the available injection time T2,
Then, the process proceeds to 22, and the compression stroke injection is performed. That is, E
An injection control signal is output from the CU 50 to the injector 22, and as shown in FIG. 4, the gas fuel is injected only in the compression stroke. This gaseous fuel injection is performed by the intake valve 27.
From the time of valve closing, and from the time of valve closing, the required injection time T
It ends after one elapse.

【0026】図5に、噴射必要時間と圧縮行程噴射及び
吸気行程噴射との関係を示す。図5に示すように、例え
ば、エンジン負荷が小さく噴射必要時間T1が短いとき
には、圧縮行程噴射により気体燃料の噴射が行われる。
そして、エンジン負荷が高まり、噴射必要時間T1が噴
射可能時間T2より長くなると、圧縮行程噴射と共に吸
気行程噴射も行われる。そして、さらにエンジン負荷が
高まり、噴射必要時間T1が長くなると、圧縮行程噴射
の時間がそのままで吸気行程噴射の時間のみが長くな
る。
FIG. 5 shows the relationship between the required injection time and the compression stroke injection and the intake stroke injection. As shown in FIG. 5, for example, when the engine load is small and the required injection time T1 is short, the gaseous fuel is injected by the compression stroke injection.
Then, when the engine load increases and the required injection time T1 becomes longer than the available injection time T2, the intake stroke injection is performed together with the compression stroke injection. When the engine load further increases and the required injection time T1 becomes longer, only the intake stroke injection time becomes longer while the compression stroke injection time remains unchanged.

【0027】以上のように、本実施形態に係る内燃機関
制御装置10によれば、気体燃料の噴射に必要な噴射必
要時間T1がエンジン回転状態又は燃料圧力などの状況
によって噴射可能となる噴射可能時間T2より長くない
ときには、圧縮行程での燃料噴射が行われる。一方、気
体燃料の噴射に必要な噴射必要時間T1がエンジン回転
状態又は燃料圧力などの状況によって噴射可能である噴
射可能時間T2より長いときに、その差分だけ吸気行程
で燃料噴射が行われた後、引き続き噴射可能時間T2だ
け圧縮行程での燃料噴射が行われる。このように、燃料
噴射が可能な限り、圧縮行程にて燃料噴射が行われるた
め、吸気行程で気体燃料が噴射されることにより燃焼室
21への吸気が不十分となることが抑制される。従っ
て、エンジン20の性能の低下を防止することができ
る。
As described above, according to the internal combustion engine control device 10 according to the present embodiment, the required injection time T1 required for the injection of gaseous fuel can be injected depending on the engine rotation state or the fuel pressure. When it is not longer than the time T2, the fuel injection in the compression stroke is performed. On the other hand, when the required injection time T1 required for the injection of the gaseous fuel is longer than the injectable time T2 that can be injected depending on the engine rotation state or the fuel pressure, etc. Then, the fuel injection in the compression stroke is continued for the injectable time T2. As described above, since the fuel injection is performed in the compression stroke as long as the fuel injection is possible, the insufficiency of the intake air into the combustion chamber 21 due to the injection of the gaseous fuel in the intake stroke is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the performance of the engine 20 from lowering.

【0028】また、本実施形態に係る内燃機関制御装置
10によれば、インジェクタ22を大型化することな
く、エンジン20の性能の低下を抑制しつつ、その駆動
が行える。例えば、インジェクタ22として噴射能力の
大きいものを用いれば、エンジン20の回転状態などに
かかわらず、常に圧縮行程にて燃料噴射が可能とするこ
とが考えられる。しかし、その場合には、大型化により
搭載性の悪化、コストアップ、アイドリング時の低噴射
の困難性を招くこととなる。これに対し、本実施形態に
係る内燃機関制御装置10では、インジェクタを大型化
することなく、効率的なエンジン20の駆動が可能とな
る。
Further, according to the internal combustion engine control apparatus 10 of the present embodiment, the injector 22 can be driven without increasing the size of the injector 22 while suppressing the performance of the engine 20 from decreasing. For example, if an injector having a large injection capacity is used as the injector 22, it is conceivable that fuel injection can always be performed in the compression stroke regardless of the rotation state of the engine 20 or the like. However, in such a case, the increase in size leads to deterioration of mountability, increase in cost, and difficulty in low injection at idling. On the other hand, in the internal combustion engine control device 10 according to the present embodiment, it is possible to drive the engine 20 efficiently without increasing the size of the injector.

【0029】また、本実施形態に係る内燃機関制御装置
10では、吸気行程のみの燃料噴射は行われないため、
吸気行程で気体燃料が大量に噴射され、その気体燃料が
吸気管側へ逆流するという不具合を防止できる。
Further, in the internal combustion engine control device 10 according to the present embodiment, fuel injection only during the intake stroke is not performed.
It is possible to prevent a problem that a large amount of gaseous fuel is injected in the intake stroke and the gaseous fuel flows backward to the intake pipe.

【0030】(第二実施形態)第一実施形態では気体燃
料を用いた車両用の内燃機関の制御に適用した内燃機関
制御装置10について説明したが、本発明に係る内燃機
関制御装置は、そのようなものに限られるものではな
く、気体燃料により駆動する内燃機関の制御を行うもの
であれば、その他のものであってもよい。その場合であ
って、第一実施形態にかかる内燃機関制御装置10と同
様な作用効果が得られる。
(Second Embodiment) In the first embodiment, the internal combustion engine control device 10 applied to the control of a vehicle internal combustion engine using gaseous fuel has been described. The present invention is not limited to this, and any other device that controls an internal combustion engine driven by gas fuel may be used. In this case, the same operation and effect as those of the internal combustion engine control device 10 according to the first embodiment can be obtained.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
料噴射が可能な限り、圧縮行程にて燃料噴射が行われる
ため、吸気行程で気体燃料が噴射されることにより燃焼
室への吸気が不十分となることが抑制される。従って、
内燃機関の性能の低下を防止することができる。
As described above, according to the present invention, the fuel is injected in the compression stroke as long as the fuel injection is possible. Becomes insufficient. Therefore,
A decrease in the performance of the internal combustion engine can be prevented.

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

【図1】第一実施形態に係る内燃機関制御装置の説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an internal combustion engine control device according to a first embodiment.

【図2】第一実施形態に係る内燃機関制御装置の動作を
示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the internal combustion engine control device according to the first embodiment.

【図3】第一実施形態に係る内燃機関制御装置の動作示
すタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing an operation of the internal combustion engine control device according to the first embodiment.

【図4】第一実施形態に係る内燃機関制御装置の動作示
すタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing an operation of the internal combustion engine control device according to the first embodiment.

【図5】第一実施形態に係る内燃機関制御装置における
噴射必要時間と圧縮行程噴射及び吸気行程噴射との関係
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between the required injection time and the compression stroke injection and the intake stroke injection in the internal combustion engine control device according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…内燃機関制御装置、20…エンジン、21…燃焼
室、22…インジェクタ。
10: internal combustion engine control device, 20: engine, 21: combustion chamber, 22: injector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 13/02 F02D 13/02 J 19/02 19/02 D 41/02 301 41/02 301K 41/14 330 41/14 330B 41/34 41/34 E Fターム(参考) 3G092 AA06 AA11 AB06 BB01 BB06 BB13 DA01 DA08 DC03 DG08 EA08 EC09 FA02 FA50 GA05 GA06 HA06Z HA11Z HA13X HA13Z HB01X HB01Z HB02X HB03Z HB04Z HC09Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA04 HA22 JA01 KA09 MA11 MA19 ND03 PB08Z PE01Z PE09Z PE10Z ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) F02D 13/02 F02D 13/02 J 19/02 19/02 D 41/02 301 41/02 301K 41/14 330 41/14 330B 41/34 41/34 EF term (reference) 3G092 AA06 AA11 AB06 BB01 BB06 BB13 DA01 DA08 DC03 DG08 EA08 EC09 FA02 FA50 GA05 GA06 HA06Z HA11Z HA13X HA13Z HB01X HB01Z HB02X HB03Z HEBZ HB03Z HBZ HB03Z H04Z JA01 KA09 MA11 MA19 ND03 PB08Z PE01Z PE09Z PE10Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃焼室に気体燃料を直接噴射するインジ
ェクタを具備する内燃機関の制御装置において、 前記内燃機関の回転状態に基づいて前記インジェクタの
燃料噴射に必要な時間を算出する噴射必要時間演算手段
と、 前記内燃機関の回転状態に基づいて前記インジェクタの
燃料噴射が可能な時間を算出する噴射可能時間演算手段
と、 前記噴射必要時間演算手段により算出された噴射必要時
間が前記噴射可能時間演算手段により算出された噴射可
能時間より長いときに、前記噴射必要時間と前記噴射可
能時間との差だけ吸気行程噴射を行わせ、前記噴射可能
時間の圧縮行程噴射を行わせる吸気行程噴射制御手段
と、を備えたことを特徴とする内燃機関制御装置。
1. A control device for an internal combustion engine including an injector for directly injecting gaseous fuel into a combustion chamber, wherein a required injection time calculation for calculating a time required for fuel injection of the injector based on a rotation state of the internal combustion engine. Means, an injectable time calculating means for calculating a time during which fuel can be injected by the injector based on a rotation state of the internal combustion engine, and an injection required time calculated by the required injection time calculating means. An intake stroke injection control means for performing an intake stroke injection by a difference between the required injection time and the available injection time when the injection time is longer than the available injection time calculated by the means, and performing a compression stroke injection of the available injection time; An internal combustion engine control device comprising:
【請求項2】 前記噴射必要時間演算手段は、前記内燃
機関の回転状態、内燃機関負荷及び前記気体燃料の圧力
状態に基づいて前記インジェクタの燃料噴射に必要な時
間を算出すること、を特徴とする請求項1に記載の内燃
機関制御装置。
2. The injection required time calculation means calculates a time required for fuel injection of the injector based on a rotation state of the internal combustion engine, a load on the internal combustion engine and a pressure state of the gaseous fuel. 2. The internal combustion engine control device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記噴射可能時間演算手段は、前記内燃
機関の回転状態、吸気弁閉弁タイミング、点火タイミン
グに基づいて前記インジェクタの燃料噴射が可能な時間
を算出すること、を特徴とする請求項1又は2に記載の
内燃機関制御装置。
3. The fuel injection time calculating means calculates a time during which fuel can be injected by the injector based on a rotation state of the internal combustion engine, intake valve closing timing, and ignition timing. Item 3. An internal combustion engine control device according to item 1 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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