JP2001152926A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection control device for internal combustion engine

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JP2001152926A
JP2001152926A JP33826399A JP33826399A JP2001152926A JP 2001152926 A JP2001152926 A JP 2001152926A JP 33826399 A JP33826399 A JP 33826399A JP 33826399 A JP33826399 A JP 33826399A JP 2001152926 A JP2001152926 A JP 2001152926A
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JP
Japan
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cylinder
injection
fuel injection
auxiliary fuel
fuel
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JP33826399A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Mori
勝之 森
Kimitaka Saito
公孝 斎藤
Masaki Takeyama
雅樹 武山
Hironao Kishi
宏尚 岸
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Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dissolve a problem that a feed amount of auxiliary fuel is differed every cylinder since auxiliary fuel is injected in an intake pipe regardless of a cycle of each cylinder only for a specified time after ON of a starter though it is known that an auxiliary fuel injection device is provided in an intake pipe to improve startability of an internal combustion engine. SOLUTION: By dividing an injection timing for auxiliary fuel, each division injection timing is synchronized with the suction stroke of each cylinder. Further, by correcting an injection amount of each division injection timing according to a suction rate, i.e., a distribution rate of auxiliary fuel differed classified by each cylinder, auxiliary fuel to all of cylinders is evenly distributed and startability is improved by improving a combustion state. 411-414 are taken as pulses at which main fuel is injected in a cylinder and 401-404 are taken as pulses corrected for injection of auxiliary fuel in an intake pipe.

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、内燃機関におい
て、良好な始動性を得るための燃料噴射制御装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection control device for obtaining good startability in an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術として、特開平10−1765
74号公報に記載されているように、筒内噴射式内燃機
関の始動性を向上させるための吸気管内への補助燃料噴
射装置が知られている。しかしながら、従来技術におい
ては低コスト化のためにサージタンクに唯1個の補助燃
料噴射装置を設置すると共に、クランク角に関係なくス
タータスイッチのON直後に一定時間の補助燃料噴射を
行うが、サージタンク内へ噴射された燃料は空気との混
合が不十分であるため各気筒へ均等に分配されないの
で、始動性は十分に向上していないのが実情である。
2. Description of the Related Art As a prior art, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
As described in Japanese Patent No. 74, an auxiliary fuel injection device into an intake pipe for improving the startability of a direct injection internal combustion engine is known. However, in the prior art, only one auxiliary fuel injection device is installed in the surge tank for cost reduction, and auxiliary fuel injection is performed for a certain time immediately after the starter switch is turned on regardless of the crank angle. Since the fuel injected into the tank is not evenly distributed to each cylinder due to insufficient mixing with air, the fact is that the startability is not sufficiently improved.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来技術におけるこの
問題に対して、本発明においてはサージタンクのような
吸気管(吸気通路)に、各気筒に共通のものとして唯1
個だけ設置された補助燃料噴射装置の噴射制御の手法を
改良することにより、各気筒への補助燃料の吸入量を均
等化して、筒内直噴式又は吸気ポート内噴射式の内燃機
関の始動性を向上することを目的とする。
To solve this problem in the prior art, in the present invention, an intake pipe (intake passage) such as a surge tank is provided as only one common to each cylinder.
By improving the injection control method of only one auxiliary fuel injection device, the amount of auxiliary fuel sucked into each cylinder is equalized, and the startability of a direct injection type or intake port injection type internal combustion engine is improved. The purpose is to improve.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、請求項1記載の燃料噴射制御
装置を提供する。この装置においては補助燃料の噴射タ
イミングを各気筒の吸気タイミングに同期するように分
割すると共に、各分割噴射タイミング毎の噴射量を各気
筒の補助燃料の吸入率、即ち分配率に応じて補正するの
で、各気筒への燃料吸入量を均等化することができ、各
気筒の空燃比制御、従って燃焼状態が改善されるために
始動性が向上する。請求項2記載の制御装置において
は、各気筒への補助燃料の吸入量を予測することが可能
となり、適切な噴射制御仕様を決定することができる。
請求項3記載の制御装置においては、エンジン始動時に
おける制御手法の変更や環境条件の変化にも対応するこ
とができるため、さらに適切な噴射制御の仕様を決定す
ることができる。請求項4記載の制御装置においては、
内燃機関のスロットルバルブのような吸気量調整弁の開
度を変更することによって、より良好な始動性を得るこ
とが可能となる。請求項5記載の制御装置によれば、各
気筒へ補助燃料が到達する前に主燃料を噴射することに
よって起こる点火失敗による未燃燃料の排出を防止する
ことができる。
According to the present invention, there is provided a fuel injection control device according to the present invention as means for solving the above-mentioned problems. In this device, the injection timing of the auxiliary fuel is divided so as to be synchronized with the intake timing of each cylinder, and the injection amount for each divided injection timing is corrected according to the intake rate of the auxiliary fuel of each cylinder, that is, the distribution rate. Therefore, the amount of fuel taken into each cylinder can be equalized, and the air-fuel ratio control of each cylinder, and hence the combustion state, is improved, so that the startability is improved. In the control device according to the second aspect, it is possible to predict the intake amount of the auxiliary fuel into each cylinder, and it is possible to determine appropriate injection control specifications.
In the control device according to the third aspect, since it is possible to cope with a change in the control method or a change in environmental conditions at the time of starting the engine, it is possible to determine a more appropriate injection control specification. In the control device according to claim 4,
By changing the opening degree of the intake air amount adjusting valve such as the throttle valve of the internal combustion engine, it is possible to obtain better startability. According to the control device of the fifth aspect, it is possible to prevent the discharge of unburned fuel due to ignition failure caused by injecting the main fuel before the auxiliary fuel reaches each cylinder.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】図1に従来から知られている始動
時補助燃料噴射装置を備えた筒内燃料噴射式内燃機関の
構成を例示する。この内燃機関100は、補助燃料噴射
装置101、それが設けられる吸気管102、スロット
ルバルブ103、吸気弁104、点火栓105、排気弁
106、各気筒内へ燃料を直接に噴射する主燃料噴射装
置107、インジェクタ駆動装置108、燃料噴射制御
装置109、クランク角検出装置110、ピストン11
1、スタータ112等から構成されている。内燃機関1
00を始動する際には、スタータ112によりピストン
111を移動させて気筒内の吸気を圧縮し、インジェク
タ107から燃料を噴射して、圧縮された吸気に燃料を
混合させたのちに点火栓105により点火を行う。内燃
機関100が始動するとスタータ112の動力は切断さ
れて、内燃機関100は自力で運転を開始する。しか
し、低温の始動時には良好な混合気を得るのが困難であ
るため、補助燃料噴射装置101から燃料を吸気管10
2内へ噴射し、ある程度気化が進んだ燃料を各気筒内へ
吸気と共に吸入させることにより始動性を向上させてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an example of the configuration of an in-cylinder fuel injection type internal combustion engine equipped with a conventionally known auxiliary fuel injection device at start-up. The internal combustion engine 100 includes an auxiliary fuel injection device 101, an intake pipe 102 provided with the auxiliary fuel injection device 101, a throttle valve 103, an intake valve 104, a spark plug 105, an exhaust valve 106, and a main fuel injection device for directly injecting fuel into each cylinder. 107, injector drive device 108, fuel injection control device 109, crank angle detection device 110, piston 11
1, a starter 112 and the like. Internal combustion engine 1
When starting 00, the piston 111 is moved by the starter 112 to compress the intake air in the cylinder, the fuel is injected from the injector 107, and the fuel is mixed with the compressed intake air. Perform ignition. When the internal combustion engine 100 starts, the power of the starter 112 is cut off, and the internal combustion engine 100 starts operating by itself. However, since it is difficult to obtain a good air-fuel mixture at a low temperature start, fuel is supplied from the auxiliary fuel injection device 101 to the intake pipe 10.
Injecting the fuel into the cylinder 2 and inhaling the fuel, which has been vaporized to some extent, together with the intake air into each cylinder, improves the startability.

【0006】このような内燃機関100に対する従来の
制御の手法においては、クランク角とは無関係に予め定
められた期間だけ補助燃料噴射装置101から燃料を吸
気管102内へ噴射するので、吸気管102の形状、補
助燃料噴射装置101の設置位置、噴射開始タイミング
等の影響を受ける結果、噴射燃料の各気筒への分配はな
りゆきまかせとなり、各気筒が揃って適切な空燃比には
ならないという問題があった。そこで、本発明において
は、始動時の補助燃料噴射を分割噴射とし、予め噴射タ
イミングと気筒分配の関係を考慮して各分割噴射のタイ
ミング(噴射時期)と噴射量(噴射時間)とを規定して
おくことにより、各気筒への補助燃料の分配を改善して
均等化する。
In the conventional control method for the internal combustion engine 100, fuel is injected from the auxiliary fuel injection device 101 into the intake pipe 102 for a predetermined period regardless of the crank angle. As a result of the influence of the shape of the auxiliary fuel injection device 101, the installation position of the auxiliary fuel injection device 101, the injection start timing, etc., the distribution of the injected fuel to the respective cylinders becomes more frequent, and the cylinders do not have an appropriate air-fuel ratio. was there. Therefore, in the present invention, the auxiliary fuel injection at the time of starting is divided injection, and the timing (injection timing) and the injection amount (injection time) of each divided injection are specified in advance in consideration of the relationship between the injection timing and the cylinder distribution. By doing so, the distribution of auxiliary fuel to each cylinder is improved and equalized.

【0007】図2に本発明を実施するシステム全体の構
成をブロック図として示す。このシステムは、制御手段
1301と、クランク角検出手段1302と、始動手段
1303と、吸気管補助燃料噴射手段1304とを備え
ている内燃機関本体1305とにより構成される。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the entire system for implementing the present invention. This system includes an internal combustion engine main body 1305 including a control unit 1301, a crank angle detection unit 1302, a starting unit 1303, and an intake pipe auxiliary fuel injection unit 1304.

【0008】図3に本発明の第1実施例における吸気管
202の構成を示す。この例における内燃機関1305
は4サイクル直列4気筒の筒内直噴式ガソリンエンジン
であり、吸気管202のスロットルバルブ203の直ぐ
下流側に補助燃料噴射装置201が設置され、燃料は矢
印Dの方向に噴射される。吸気管202はインテークマ
ニホールドの一部であるサージタンク202aの長手方
向の一端に接続しており、それによって補助燃料は#1
気筒から#4気筒まで配列順に分配されるものとする。
なお、他の構成については図1に示す従来のシステムの
それと同様であるものとする。但し、制御手段1301
となる制御装置109のソフトウェアの内容等が異なる
ことは言うまでもない。また、点火順は#1→#3→#
4→#2とする。
FIG. 3 shows the structure of the intake pipe 202 in the first embodiment of the present invention. Internal combustion engine 1305 in this example
Is an in-cylinder direct injection gasoline engine having four in-line four cylinders. An auxiliary fuel injection device 201 is installed in the intake pipe 202 immediately downstream of the throttle valve 203, and fuel is injected in the direction of arrow D. The intake pipe 202 is connected to one longitudinal end of a surge tank 202a, which is a part of the intake manifold, so that the auxiliary fuel is # 1.
It is assumed that the cylinders are distributed from cylinder # 4 to cylinder # 4 in the order of arrangement.
Other configurations are the same as those of the conventional system shown in FIG. However, the control means 1301
Needless to say, the content of the software of the control device 109 becomes different. The ignition order is # 1 → # 3 → #
4 → # 2.

【0009】図4に本発明の第1実施例における燃料噴
射制御のフローチャートを示す。ステップ301におい
て、図示しないエンジンスイッチ(即ちイグニッション
スイッチとスタータスイッチ)が投入されると、次のス
テップ302においてスタータ112のスイッチSTが
ONになっていることを認識したときにステップ304
へ移行する。制御装置109はバックアップ電力によ
り、機関100(1305)が始動される前の停止時に
おけるクランク角を記憶しており、再始動開始の直後か
らクランク角を識別することができるものとする。ステ
ップ304においてはクランク角検出装置110により
クランク角を検出し、#1気筒が吸気行程であるかどう
かを判定する。吸気行程であればステップ305に移行
し、#1気筒用の補助燃料噴射量(噴射時間)の補正係
数k1 の計算を行う。#2〜#4気筒についてもステッ
プ306,308,310においてそれぞれ条件判定を
行い、ステップ307,309,311において同様に
#i気筒の補正係数ki (i=2,3,4)の計算を行
う。この補正係数kの計算方法の詳細は後述する。各気
筒の補正係数kを計算した後に、ステップ312におい
て予め設定されている基本噴射量SB を補正係数kによ
って除し、これを噴射量Si として、ステップ313に
おいて補助燃料噴射装置201から吸気管202内へ補
助燃料噴射を行う。
FIG. 4 shows a flowchart of the fuel injection control in the first embodiment of the present invention. In step 301, when an engine switch (not shown) (i.e., an ignition switch and a starter switch) is turned on, when it is recognized in step 302 that the switch ST of the starter 112 is ON, step 304 is executed.
Move to. Control device 109 stores the crank angle at the time of stop before engine 100 (1305) is started by backup power, and can identify the crank angle immediately after the start of restart. In step 304, the crank angle is detected by the crank angle detection device 110, and it is determined whether the # 1 cylinder is in the intake stroke. If the intake stroke and proceeds to step 305, the calculation of the correction coefficient k 1 of the auxiliary fuel injection amount for the # 1 cylinder (injection time). # 2 respectively perform condition determination in step 306, 308, 310 also # 4 cylinder, the calculation of the correction coefficient similarly #i cylinder in step 307,309,311 k i (i = 2,3,4) Do. Details of the method of calculating the correction coefficient k will be described later. After calculating the correction coefficient k for each cylinder, the preset basic injection amount S B is divided by the correction coefficient k in step 312, and this is set as the injection amount S i. An auxiliary fuel injection is performed into the pipe 202.

【0010】この後、ステップ314において主噴射を
行う。主噴射は筒内へ直接に行っても、或いは吸気管内
へ行ってもよい。そしてステップ302に戻り、スター
タスイッチSTが継続してONとなっているかどうかを
判定し、ONであれば上記のルーチンを再び繰り返して
実行する。ステップ302においてスタータスイッチS
TがOFFとなっていれば、ステップ303へ移行す
る。ステップ303では始動が完了しているかどうかを
判定し、始動完了と判定されたときはステップ316へ
移行して他のエンジン制御を開始する。ステップ303
において始動が完了していない(始動が失敗)と判定さ
れたときは、ステップ317へ移行してエンジン100
を停止する。
[0010] Thereafter, in step 314, main injection is performed. The main injection may be performed directly into the cylinder, or may be performed into the intake pipe. Then, returning to step 302, it is determined whether or not the starter switch ST is continuously ON. If the starter switch ST is ON, the above-described routine is repeated and executed again. In step 302, the starter switch S
If T is OFF, the process proceeds to step 303. In step 303, it is determined whether or not the start has been completed. If it is determined that the start has been completed, the process proceeds to step 316 to start another engine control. Step 303
If it is determined that the start is not completed (start has failed), the routine proceeds to step 317, where the engine 100
To stop.

【0011】図5に本発明の第1実施例における補助燃
料噴射のタイミングチャートを示す。409においてス
タータスイッチと共にイグニッションスイッチがONと
されると、図5に示す例では最初に#1気筒の噴射タイ
ミングとなる。401〜404がそれぞれ#1〜#4の
補助燃料噴射パルスを表しており、405〜408が各
気筒の吸気行程を示している。また、411,413,
414,412は各気筒毎に設置された噴射装置107
による主燃料噴射のためのパルスを表している。補助燃
料は吸気管202の一部となるサージタンク内へ噴射さ
れるため、サージタンクから全ての気筒#1〜#4へ分
配されるのであるが、#1気筒の吸気行程405に同期
して補助燃料噴射を行えば、補助燃料の大半を#1気筒
へ吸入させることができる。以下同様に、補助燃料噴射
403は#3気筒の吸気行程407に、補助燃料噴射4
04は#4気筒の吸気行程408に、補助燃料噴射40
2は#2気筒の吸気行程406に、それぞれの噴射燃料
の大半を吸入させる。このとき、先に触れた補助燃料噴
射量の補正を行って、各気筒への吸入燃料量を等量化す
る。
FIG. 5 shows a timing chart of the auxiliary fuel injection in the first embodiment of the present invention. When the ignition switch is turned on together with the starter switch at 409, the injection timing of the # 1 cylinder is firstly reached in the example shown in FIG. Reference numerals 401 to 404 denote auxiliary fuel injection pulses of # 1 to # 4, respectively, and reference numerals 405 to 408 denote intake strokes of the respective cylinders. Also, 411,413,
Reference numerals 414 and 412 denote injection devices 107 installed for each cylinder.
Represents a pulse for main fuel injection according to (1). Since the auxiliary fuel is injected into the surge tank which is a part of the intake pipe 202, the auxiliary fuel is distributed from the surge tank to all the cylinders # 1 to # 4, but in synchronization with the intake stroke 405 of the # 1 cylinder. By performing the auxiliary fuel injection, most of the auxiliary fuel can be taken into the # 1 cylinder. Similarly, the auxiliary fuel injection 403 is performed during the intake stroke 407 of the # 3 cylinder.
04 is the auxiliary fuel injection 40 during the intake stroke 408 of the # 4 cylinder.
No. 2 causes the intake stroke 406 of the # 2 cylinder to take in most of the injected fuel. At this time, the correction of the auxiliary fuel injection amount mentioned above is performed to equalize the amount of fuel taken into each cylinder.

【0012】ここで、前述の補助燃料噴射量の補正係数
kの求めかたを詳細に説明する。噴射補正係数kを決定
する因子は、主にエンジン構造の設計によって決まる機
械的因子と制御因子とに分類することができる。
Here, how to obtain the correction coefficient k for the auxiliary fuel injection amount will be described in detail. Factors that determine the injection correction coefficient k can be classified into mechanical factors and control factors mainly determined by the design of the engine structure.

【0013】まず初めに機械的因子に関連する補正係数
の求めかたを説明する。図6に計算方法の概念図を示
す。ここでは機械的影響因子として、補助燃料噴射装置
201の設置位置、補助燃料噴射方向と噴霧の貫通力、
及びエンジン100の吸気順をとり上げている。これら
の因子によって決定される各気筒(#1〜#4)の吸入
係数khi(i=1,…,4)は実験により求めることが
できるが、目安として、次の計算によっても大まかに求
めることができる。
First, a method of obtaining a correction coefficient related to a mechanical factor will be described. FIG. 6 shows a conceptual diagram of the calculation method. Here, as mechanical influence factors, the installation position of the auxiliary fuel injection device 201, the auxiliary fuel injection direction and the penetration force of the spray,
And the order of intake of the engine 100. The intake coefficient k hi (i = 1,..., 4) of each cylinder (# 1 to # 4) determined by these factors can be obtained by experiment, but as a rough guide, it can also be obtained by the following calculation. be able to.

【0014】補助燃料噴射装置201の設置位置の影響
による係数Ai は、図6の(a)に示した曲線501の
ように変化するので、概算で、 Ai =1/(#i気筒の吸気弁104までの距離) として求めることができる。また、補助燃料噴射方向と
噴霧貫通力の影響による係数Bi は、図6の(b)に示
した曲線502のように変化するので、概算で、 Bi =1/(噴霧先端の到達位置から各気筒までの距
離) として求めることができる。更に、各気筒の吸気順の影
響による係数Ci は、図6の(c)に示した曲線503
のように変化するので、概算で、 Ci =1/(前の吸気行程気筒までの距離) として表すことができる。そして、これらの値を乗じる
ことによって、図6の(d)に示したような各気筒の吸
入係数(予測吸入率)khi(i=1,…,4)を求める
ことができる。即ち、 khi=Ai ×Bi ×Ci
Since the coefficient A i due to the influence of the installation position of the auxiliary fuel injection device 201 changes as shown by a curve 501 shown in FIG. 6A, it is roughly calculated that A i = 1 / (# i of the cylinder #i). (Distance to the intake valve 104). Further, since the coefficient B i due to the influence of the auxiliary fuel injection direction and the spray penetration force changes as shown by a curve 502 shown in FIG. 6B, it is roughly calculated that B i = 1 / (the arrival position of the spray tip) From each cylinder to each cylinder). Further, the coefficient C i due to the influence of the intake order of each cylinder is represented by a curve 503 shown in FIG.
Therefore, it can be roughly expressed as C i = 1 / (distance to the previous intake stroke cylinder). Then, by multiplying these values, the intake coefficient (predicted intake rate) k hi (i = 1,..., 4) of each cylinder as shown in FIG. That is, k hi = A i × B i × C i

【0015】次に制御因子に関連する補正係数について
説明する。ここでは、補助燃料噴射の開始時期と、エン
ジン回転数と、スロットル開度とを影響のある制御因子
としてとり上げている。まず、分割された補助燃料の噴
射開始時期を決定し、この時の各気筒への分配率(吸気
率)を求める。噴射開始時期と分配率との関係は、図7
に示すように各気筒の吸気行程初期において最大値を示
す。図7において曲線601が#1気筒への分配率を、
曲線603が#3気筒への分配率を、曲線604が#4
気筒への分配率を、曲線602が#2気筒への分配率を
それぞれ示している。#j気筒の吸気行程と同期して噴
射された補助噴射燃料のうちで、他の#i気筒(i=
1,…,4)へ吸入される分の予測吸入率kui(CAj
を以下のように定義する。
Next, the correction coefficient related to the control factor will be described. Here, the start timing of the auxiliary fuel injection, the engine speed, and the throttle opening are taken as control factors having an influence. First, the injection start timing of the divided auxiliary fuel is determined, and the distribution ratio (intake ratio) to each cylinder at this time is determined. The relationship between the injection start timing and the distribution ratio is shown in FIG.
As shown in the figure, the maximum value is shown at the beginning of the intake stroke of each cylinder. In FIG. 7, a curve 601 indicates the distribution ratio to the # 1 cylinder,
The curve 603 indicates the distribution ratio to the # 3 cylinder, and the curve 604 indicates # 4.
Curve 602 indicates the distribution ratio to cylinder # 2, and the distribution ratio to cylinder # 2. Of the auxiliary injection fuel injected in synchronization with the intake stroke of the #j cylinder, the other #i cylinders (i =
Predicted inhalation rate k ui (C Aj ) for inhalation into 1, ..., 4)
Is defined as follows.

【0016】[0016]

【数1】 (Equation 1)

【0017】ここで、CAjは#1気筒のTDCから噴射
開始時期までのクランク角、ai は#i気筒の#1気筒
に対する位相ずれ角、bはインテークマニホールドの形
状などによって決まる吸入位相ずれ角、cは吸気弁10
4の開弁期間等によって決まる補正係数、dは予測最小
吸入率(吸気弁閉弁気筒の分配率)をそれぞれ表してお
り、cとdは実験によって求めることができる。
Here, C Aj is the crank angle from the TDC of the # 1 cylinder to the injection start timing, a i is the phase shift angle of the #i cylinder with respect to the # 1 cylinder, and b is the intake phase shift determined by the shape of the intake manifold. Angle, c is intake valve 10
4, a correction coefficient determined by the valve opening period, etc., d represents a predicted minimum intake rate (distribution rate of the intake valve closing cylinder), and c and d can be obtained by experiments.

【0018】前述の関係による、始動時補助燃料の噴射
開始時期における燃料吸入率の求めかたを図8に示す。
図8において(1)は図5に対応し、(2)〜(5)の
各左半分は図7に対応している。#1気筒の吸気行程に
同期した補助燃料噴射における燃料の各気筒への分配率
は図8(2)の右半分に示す折れ線701のようにな
り、以下同様に#3気筒の吸気行程に同期した補助燃料
噴射による燃料の各気筒への分配は図8(3)の折れ線
702、#4気筒のそれについては図8(4)の折れ線
703、#2気筒のそれについては図8(5)の折れ線
704のようになる。
FIG. 8 shows a method for obtaining the fuel intake rate at the start of the injection of the auxiliary fuel at the start based on the above-mentioned relationship.
In FIG. 8, (1) corresponds to FIG. 5, and each left half of (2) to (5) corresponds to FIG. The distribution rate of fuel to each cylinder in the auxiliary fuel injection synchronized with the intake stroke of the # 1 cylinder is as indicated by a polygonal line 701 shown in the right half of FIG. 8 (2), and similarly in the same manner as the intake stroke of the # 3 cylinder. The distribution of fuel to the respective cylinders by the supplementary fuel injection is indicated by the broken line 702 in FIG. 8C, the broken line 703 in FIG. 8D for the # 4 cylinder, and FIG. 8F for the # 2 cylinder. A broken line 704 of FIG.

【0019】ここでdの値が非常に小さいものと仮定す
ると、前述の関係から各気筒への補助燃料の吸入率は、 #1:kt1=ku1(CA1)+ku1(CA3) #3:kt3=ku3(CA3)+ku3(CA4) #4:kt4=ku4(CA4)+ku4(CA2) #2:kt2=ku2(CA2)+ku2(CA1) となる。
Here, assuming that the value of d is very small, the intake rate of the auxiliary fuel into each cylinder is given by the following relationship: # 1: k t1 = k u1 (C A1 ) + k u1 (C A3 ) # 3: k t3 = k u3 (C A3) + k u3 (C A4) # 4: k t4 = k u4 (C A4) + k u4 (C A2) # 2: k t2 = k u2 (C A2) + k u2 (C A1 ).

【0020】次に、制御装置109はエンジン回転数の
影響とスロットル開度の影響を考慮した補正を行う。エ
ンジン回転数については回転が上昇するほど気流が速く
なるために分配率は均一化し、スロットル開度について
は、スロットルバルブ203が閉じている方が分配率は
均一化することが分かっている。これらの現象による補
正後の吸入係数ksiは次のように表すことができる。
Next, the control device 109 performs correction in consideration of the influence of the engine speed and the influence of the throttle opening. It has been found that the distribution rate is made uniform with respect to the engine speed because the airflow becomes faster as the rotation increases, and the distribution rate is made more uniform with respect to the throttle opening when the throttle valve 203 is closed. The suction coefficient k si after correction by these phenomena can be expressed as follows.

【0021】[0021]

【数2】 (Equation 2)

【0022】ここで、r(rev/s)はエンジン始動時のク
ランキング回転数、qは実験的に得られる係数、θは全
閉位置からのスロットルバルブ203の角度であって、
想定されるエンジン始動時のクランキング回転数の最大
値rmax に対してq>rmaxの条件を満たすように設定
する。この計算によって、図9(1)に示す分配率の折
れ線801が、折れ線802によって示すように補正さ
れる。
Here, r (rev / s) is the cranking speed at engine start, q is a coefficient obtained experimentally, θ is the angle of the throttle valve 203 from the fully closed position,
Is established to satisfy the condition of q> r max the maximum value r max cranking rotation speed at the start of the engine to be assumed. By this calculation, the polygonal line 801 of the distribution ratio shown in FIG. 9A is corrected as shown by the polygonal line 802.

【0023】最後に、燃料の気化率を考慮した補正を加
える。気温tに応じて決定される1サイクル当たりの燃
料気化率v(t)(0<v(t)≦1)を用いて、各気
筒の吸入補正係数ki (0<ki ≦1)を次の式によっ
て算出することができる。
Finally, a correction is made in consideration of the fuel vaporization rate. Using fuel evaporation rate per cycle which is determined in accordance with the temperature t v (t) (0 < v (t) ≦ 1), suction correction coefficient of each cylinder k i a (0 <k i ≦ 1) It can be calculated by the following equation.

【0024】[0024]

【数3】 (Equation 3)

【0025】このようにして算出される吸入補正係数を
用いて、各気筒の吸気行程に同期して基本噴射量Tに対
しT/ki だけ補助燃料噴射を行うことにより、補助燃
料の良好な気筒分配を得ることができる。この結果、図
9の(2)において折れ線803によって示すように、
各気筒の吸気行程における分割噴射量を算出することが
できる。
[0025] By using the thus sucked correction coefficient calculated by performing only auxiliary fuel injection T / k i with respect to the basic injection quantity T in synchronism with the intake stroke of each cylinder, good auxiliary fuel A cylinder distribution can be obtained. As a result, as indicated by the polygonal line 803 in FIG.
The divided injection amount in the intake stroke of each cylinder can be calculated.

【0026】図10に本発明の第2実施例における吸気
管の構造を示す。この例では、直列6気筒の筒内直噴式
ガソリンエンジンの吸気管904において、スロットル
バルブ902の下流側で吸気管がY形に分岐して2個所
においてサージタンク904aに接続している。901
が補助燃料噴射装置を示しており、燃料が矢印Dの方向
に噴射される。第2実施例においても基本的な制御のフ
ローチャートは図4に示すものと同様であるが、第1実
施例と異なる点としてエンジンが6気筒であるため、#
5気筒と#6気筒の分岐条件が付加される。この結果、
図11に示すタイミングチャートのように噴射が行われ
る。
FIG. 10 shows the structure of an intake pipe according to a second embodiment of the present invention. In this example, in the intake pipe 904 of the in-cylinder direct-injection gasoline engine having six in-cylinders, the intake pipe branches into a Y shape downstream of the throttle valve 902 and is connected to the surge tank 904a at two points. 901
Indicates an auxiliary fuel injection device, and fuel is injected in the direction of arrow D. The basic control flow chart in the second embodiment is the same as that shown in FIG. 4, but is different from the first embodiment in that the engine has six cylinders.
A branch condition for the 5-cylinder and the # 6 cylinder is added. As a result,
Injection is performed as shown in the timing chart of FIG.

【0027】図12に本発明の第3実施例における吸気
管1103の構成を示す。基本的には図3に示す実施例
1のそれと同様の構成であるが、サージタンク1103
a以後の分岐部1104の容積が1気筒の容積に対して
同等以上の大きさを有する。この場合は、図13に示す
ように、補助噴射燃料が各気筒へ到達すると予測される
時まで、例えば、最初の1サイクルが終るときまで各気
筒の主噴射を停止し、2サイクル目から主噴射122
1,1223,1224,1222を実行する。これに
より、最初の1サイクルにおける燃料不足によってHC
排出を抑制することが可能となる、第3実施例における
制御のフローチャートは、図4に示すものにおいてステ
ップ314を最初の1サイクルだけ停止することによっ
て実行が可能である。
FIG. 12 shows the structure of an intake pipe 1103 according to a third embodiment of the present invention. The structure is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG.
The volume of the branch portion 1104 after a is equal to or larger than the volume of one cylinder. In this case, as shown in FIG. 13, the main injection of each cylinder is stopped until the auxiliary injection fuel is predicted to reach each cylinder, for example, until the end of the first cycle, and the main injection is started from the second cycle. Injection 122
1, 1223, 1224 and 1222 are executed. As a result, due to the lack of fuel in the first cycle, HC
The flow chart of the control in the third embodiment, in which the discharge can be suppressed, can be executed by stopping the step 314 in the first cycle shown in FIG.

【0028】以上のように、本発明を実施すれば、その
効果として、始動性が良好な燃料噴射装置が得られる。
なお、図示実施態様は主として筒内直接噴射式の内燃機
関について説明しているが、本発明は、吸気ポート内へ
主燃料を噴射する形式の内燃機関についても、同様に適
用可能である。
As described above, according to the present invention, a fuel injection device having good startability can be obtained.
Although the illustrated embodiment mainly describes an in-cylinder direct injection type internal combustion engine, the present invention is similarly applicable to an internal combustion engine in which main fuel is injected into an intake port.

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

【図1】内燃機関の一例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an internal combustion engine.

【図2】本発明のシステム構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例の適用対象として4気筒エ
ンジンの部分構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a partial configuration of a four-cylinder engine as an application target of the first embodiment of the present invention.

【図4】第1実施例における燃料噴射制御のフローチャ
ートである。
FIG. 4 is a flowchart of fuel injection control in the first embodiment.

【図5】第1実施例における燃料噴射のタイミングチャ
ートである。
FIG. 5 is a timing chart of fuel injection in the first embodiment.

【図6】補助燃料噴射量計算のための因子を例示する線
図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating factors for calculating an auxiliary fuel injection amount;

【図7】補助燃料噴射量の各気筒への分配率を示す線図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a distribution ratio of an auxiliary fuel injection amount to each cylinder.

【図8】補助燃料噴射量計算のための他の因子を例示す
る線図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating another factor for calculating an auxiliary fuel injection amount.

【図9】各気筒への補助燃料の分配率と噴射量を示す線
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a distribution ratio and an injection amount of auxiliary fuel to each cylinder.

【図10】本発明の第2実施例の適用対象としての6気
筒エンジンの部分構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a partial configuration of a six-cylinder engine to which a second embodiment of the present invention is applied.

【図11】第2実施例における燃料噴射のタイミングチ
ャートである。
FIG. 11 is a timing chart of fuel injection in the second embodiment.

【図12】本発明の第3実施例の適用対象としての4気
筒エンジンの部分構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a partial configuration of a four-cylinder engine to which a third embodiment of the present invention is applied.

【図13】第3実施例における燃料噴射のタイミングチ
ャートである。
FIG. 13 is a timing chart of fuel injection in the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,1305…筒内直接燃料噴射式内燃機関 101,201,901,1101…補助燃料噴射装置 102,202,904,1103…吸気管 103,203,902,1102…スロットルバルブ 107…主燃料噴射装置 109…燃料噴射制御装置 110…クランク角検出装置 100, 1305: In-cylinder direct fuel injection type internal combustion engine 101, 201, 901, 1101 ... Auxiliary fuel injection device 102, 202, 904, 1103 ... Intake pipe 103, 203, 902, 1102 ... Throttle valve 107: Main fuel injection device 109: fuel injection control device 110: crank angle detection device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 公孝 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 武山 雅樹 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 岸 宏尚 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G301 HA01 HA04 JA03 JA05 KA01 LB04 LB05 LC01 MA01 MA11 MA19 MA23 NA09 NB14 ND02 ND37 NE03 NE08 NE11 NE12 NE23 PA11A PA11Z PB03A PB05A PE01Z PE04Z PF16Z ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor: Kimitaka Saito, 14 Iwatani, Shimowasumi-cho, Nishio-shi, Aichi Prefecture Inside the Japan Automobile Parts Research Institute (72) Masaki Takeyama, 14 Iwatani, Shimowasumi-cho, Nishio-shi, Aichi Prefecture (72) Inventor Hironao Kishi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3G301 HA01 HA04 JA03 JA05 KA01 LB04 LB05 LC01 MA01 MA11 MA19 MA23 NA09 NB14 ND02 ND37 NE03 NE08 NE11 NE12 NE23 PA11A PA11Z PB03A PB05A PE01Z PE04Z PF16Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の吸気管から分岐して各気筒内
へ導入される空気と混合されて各気筒の燃焼室内で燃焼
される主燃料を噴射する主燃料噴射手段と、吸気管内へ
補助的に燃料を噴射する補助燃料噴射手段と、前記主燃
料噴射手段及び補助燃料噴射手段を制御する制御手段と
を備えている内燃機関の燃料噴射制御装置において、前
記制御手段が、吸気管内へ噴射される補助燃料の噴射タ
イミングを分割し、各分割噴射タイミングを各気筒の吸
気タイミングに同期させると共に、予め設定された各気
筒毎の補助燃料の吸入率によって分割噴射量を補正し
て、各分割噴射タイミング毎の噴射量を決定するように
したことを特徴とする燃料噴射制御装置。
A main fuel injection means for injecting main fuel which is mixed with air branched from an intake pipe of an internal combustion engine and introduced into each cylinder and burned in a combustion chamber of each cylinder; A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: an auxiliary fuel injection means for injecting fuel selectively; and a control means for controlling the main fuel injection means and the auxiliary fuel injection means. The auxiliary fuel injection timing is divided, the divided injection timing is synchronized with the intake timing of each cylinder, and the divided injection amount is corrected based on a preset auxiliary fuel intake rate for each cylinder, and the divided injection timing is adjusted. A fuel injection control device, wherein an injection amount for each injection timing is determined.
【請求項2】 請求項1において、各気筒毎の補助燃料
の吸入率は、吸気管における補助燃料噴射手段の取付位
置、その噴射方向、噴射の強さ、及び気筒吸入順によっ
てそれぞれ決定される吸入係数の、少なくとも2つ以上
の積に基づいて予測されるようにしたことを特徴とする
燃料噴射制御装置。
2. The intake rate of auxiliary fuel for each cylinder according to claim 1, wherein the auxiliary fuel injection means is installed in an intake pipe, the injection direction of the auxiliary fuel injection means, the injection strength, and the injection order of the cylinders. A fuel injection control device characterized in that prediction is made based on at least two or more products of an intake coefficient.
【請求項3】 請求項1又は2において、各気筒毎の補
助燃料の吸入率は、内燃機関の始動時の回転数と、吸気
量調整弁の開度と、気温のうちの少なくとも1つによっ
て補正されるようにしたことを特徴とする燃料噴射制御
装置。
3. The intake rate of auxiliary fuel for each cylinder according to claim 1 or 2, wherein the intake rate of auxiliary fuel for each cylinder is determined by at least one of a rotation speed at the time of starting the internal combustion engine, an opening degree of an intake air amount adjustment valve, and air temperature. A fuel injection control device wherein the correction is made.
【請求項4】 請求項3において、吸気量調整弁の開度
を小さくすることによって各気筒の補助燃料の吸入率を
均等化するようにしたことを特徴とする燃料噴射制御装
置。
4. The fuel injection control device according to claim 3, wherein the intake rate of the auxiliary fuel in each cylinder is equalized by reducing the opening of the intake air amount adjusting valve.
【請求項5】 内燃機関の吸気管から分岐して各気筒内
へ導入される空気と混合されて各気筒の燃焼室内で燃焼
される主燃料を噴射する主燃料噴射手段と、吸気管内へ
補助的に燃料を噴射する補助燃料噴射手段と、前記主燃
料噴射手段及び補助燃料噴射手段を制御する制御手段と
を備えている内燃機関の燃料噴射制御装置において、前
記制御手段が、前記内燃機関の始動開始直後は主燃料の
噴射を停止し、補助燃料の噴射後にその燃料が各気筒に
到達するのに要する時間を予測して、到達した気筒から
主燃料の噴射を開始するようにしたことを特徴とする燃
料噴射制御装置。
5. A main fuel injection means for injecting main fuel which is mixed with air branched from an intake pipe of an internal combustion engine and introduced into each cylinder and burns in a combustion chamber of each cylinder, and an auxiliary fuel injection means into the intake pipe. A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: an auxiliary fuel injection unit that injects fuel in a controlled manner; and a control unit that controls the main fuel injection unit and the auxiliary fuel injection unit. Immediately after the start of the start, the injection of the main fuel was stopped, the time required for the fuel to reach each cylinder after the injection of the auxiliary fuel was predicted, and the injection of the main fuel was started from the reached cylinder. Characteristic fuel injection control device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005299575A (en) * 2004-04-14 2005-10-27 Toyota Motor Corp Fuel injection control method for internal combustion engine
US7107955B2 (en) 2003-12-22 2006-09-19 Nippon Soken, Inc. Auxiliary fuel injection unit in internal combustion engine and control device for auxiliary fuel injection unit
JP2012067639A (en) * 2010-09-22 2012-04-05 Hitachi Automotive Systems Ltd Internal combustion engine and its control device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7107955B2 (en) 2003-12-22 2006-09-19 Nippon Soken, Inc. Auxiliary fuel injection unit in internal combustion engine and control device for auxiliary fuel injection unit
CN100394004C (en) * 2003-12-22 2008-06-11 丰田自动车株式会社 Auxiliary fuel injection unit in internal combustion engine and control device for auxiliary fuel injection unit
JP2005299575A (en) * 2004-04-14 2005-10-27 Toyota Motor Corp Fuel injection control method for internal combustion engine
JP4501107B2 (en) * 2004-04-14 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection control method for internal combustion engine
JP2012067639A (en) * 2010-09-22 2012-04-05 Hitachi Automotive Systems Ltd Internal combustion engine and its control device

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